互联网的协议

OSI七层模型与TCP/IP五层模型：https://www.cnblogs.com/qishui/p/5428938.html --图文并茂，讲得很好，将各层功能定义比喻为老板需要与公司B进行文件交换（应用层）--文秘小姐姐把文件翻译为老板与公司B商定的统一交流语言（比如英语）（表示层）--外联部寻找公司B的地址和收件人，并将文件打包写上地址（会话层）--公司的快递小哥把文件送到快递站，建立可靠地传输（传输层）--庞大的快递系统将文件送到目的地，可能会经过多次中转，每次中转地相当于一个IP节点，网络层应该也会进行路由计算和规划（网络层）--（数据链路层没有比较好的比喻--流量控制、差错控制）-- 文件会通过车、船等方式传输，但是上次并不知道也不需要知道这种交通方式是什么，只要文件能顺利到达目的地即可（物理层）

协议架构

物理层：物理层的作用是实现相邻计算机节点之间比特流的透明传送，尽可能屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异。使其上面的数据链路层不必考虑网络的具体传输介质是什么。“透明传送比特流”表示经实际电路传送后的比特流没有发生变化，对传送的比特流来说，这个电路好像是看不见的。
数据链路层：这一层的主要功能是在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。数据链路层中使用的物理地址（如MAC地址）仅解决网络内部的寻址问题。在不同子网之间通信时，需要使用IP地址。
网络层：数据链路层的数据在这一层被转换为数据包，然后通过路径选择、分段组合、顺序、进/出路由等控制，将信息从一个网络设备传送到另一个网络设备。路由算法通常在网络层进行，当源节点和目的节点之间存在多条路径时，本层可以根据路由算法，通过网络为数据分组选择最佳路径，并将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端。
传输层：该层的主要任务是：向用户提供可靠的端到端的传输和流量控制，保证报文的正确传输。
会话层：会话层（Session Layer）是用户应用程序和网络之间的接口，任务就是组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。当建立会话时，用户必须提供他们想要连接的远程地址。域名（DN）就是一种网络上使用的远程地址。
表示层：对来自应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。
应用层：是计算机用户，以及各种应用程序和网络之间的接口，其功能是直接向用户提供服务，完成用户希望在网络上完成的各种工作。

在7层模型中，每一层都提供一个特殊的网络功能。从网络功能的角度观察：下面4层（物理层、数据链路层、网络层和传输层）主要提供数据传输和交换功能，即以节点到节点之间的通信为主；第4层作为上下两部分的桥梁，是整个网络体系结构中最关键的部分；而上3层（会话层、表示层和应用层）则以提供用户与应用程序之间的信息和数据处理功能为主。简言之，下4层主要完成通信子网的功能，上3层主要完成资源子网的功能。

在发送方设备中，数据封装的过程如下：
1：用户信息被转换为数据，以便在网络上传输。
2：数据被转换为数据段，并在发送方和接收方主机之间建立一条可靠的连接。
3：数据段被转换为数据包或数据报，并在报头中放上逻辑地址，这样，每一个数据包都可以通过互联网络进行传输。
4：数据包或数据报被转换为帧，以便在本地网络中传输。在本地网段上，使用硬件地址唯一的标识每一台主机。---相当于到了交换机, 交换机的目的设备是用MAC地址标识的
5：帧被转换为比特流，并采用数字编码和时钟方案。

OSI七层模型中，每一层只与接收设备上相应的对等层进行通信。意思是：为了实现通信交换信息，每一层都使用协议数据单元PDU（即传输层报头、网络层包头等），这些含有控制信息的PDU被附加到数据上。这种PDU信息只能由接收方设备中的对等层读取，在读取后，报头就被剥离，然后把数据交给上一层。

尽管看了很多有关于协议的教材、文章，但是总觉得学术性很强，反而没有那么通俗易懂地讲解网络是怎样连接的。在无法了解网络全貌的情况下，总觉得干货有点虚。其中看到了两个比较好的讲解，推荐给大家，以方便了解网络的全貌，也更好地理解之前学到的干货。

• 第一个是[日]户根勤著的"网络是怎样连接的"。这本书主要内容如下：从我们在浏览器中输入一个网址url开始（如http://www.baidu.com），浏览器会根据url解析出http请求，并委托TCP/IP协议栈将请求转发出去；TCP/IP协议栈将http请求消息打包并加上目的地址等控制信息，通过网卡，交换机，路由器等接入互联网；通过运营商网络，骨干网直到web服务器的接入网；通过web服务器的防火墙，会有一个缓存服务器查看自身存储内是否有请求的消息，若有则直接回应，若没有则转交给web服务器回应；web服务器收到包之后，使用TCP/IP协议栈解包，web服务器根据要求进行回应；经过上述相反的传输过程，浏览器收到回应并将结果显示在显示器上。

• 第二个是阮一峰的博客：http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/05/internet_protocol_suite_part_i.html
  博客里以五层协议（从下往上：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层）的结构来讲解，从下往上逐层分析，跟以前的从上往下逐层封装顺序不一样，很有意思。不过文中的一些术语跟我们平时了解地不太一样，需要自己换算一下咯。这里我做点总结。

1. 物理层：是把电脑连接起来的手段，主要规定了网络的一些电气特性，作用是负责传送0和1的电信号。
2. 数据链路层：确定了0和1的分组方式，目前广泛采用的是 以太网协议 规定的分组方式，将一组电信号构成一个数据包（即帧），每一帧有帧头和数据部分。其中，帧头包含数据包的一些说明项，比如发送者、接受者、数据类型等等，固定为18字节；数据部分则是来自上层的待传送的消息，最短46字节，最长1500字节，若超过1500字节，则需要将消息分割成多个小消息并封装成帧。在数据链路层，发送方根据网卡固有的MAC地址来寻求消息的接收方。发送方将消息广播给自己所在的子网！！！！，子网内的其他主机对比MAC地址来决定是否接受该数据包。重点：广播只能使消息在自己所在的子网内传播！！！若是不同的子网之内想要通信呢，那就路由呀~因此，网络层内引入了IP地址使我们能够区分不同子网的计算机。
3. 网络层：IP地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡（若果两台主机在同一个子网络，发送方通过ARP协议广播数据包，请求已知IP地址的主机的MAC地址，一般情况下，接收方的IP地址应该是知道的）。IP地址分为网络号和主机号，二者的分界线由子网掩码来标识。处于同一个子网的计算机，IP地址的网络部分一定相同。IP数据包分为包头和数据两部分，包头主要包括版本、长度、IP地址等信息，长度限制在20-60字节，数据部分长度限制在65515字节。比数据链路层长度限制更低，因此若数据包太长，下到数据链路层也需要分割数据包，分别封装成帧。
4. 传输层："传输层"的功能，就是建立"端口到端口"的通信。相比之下，"网络层"的功能是建立"主机到主机"的通信。只要确定主机和端口，我们就能实现程序之间的交流。主机和主机的通信并不是我们的最终目的，我们想要的是进程与进程的通信，如微信消息发送方和微信消息接收方。由于一个主机上会运行很多进程，为了区分网络中的数据包是哪个进程的，需要用端口号标识，这样就可以实现不同主机上进程到进程的通信了。使用TCP头/UDP头来加入端口信息。UDP头只有8个字节，总长度不超过65535字节。TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。
5. 应用层："应用层"的作用，就是规定应用程序的数据格式，以便收到传输层的报文时可以顺利解读。

总之，应用层产生消息体，TCP头/UDP头加入端口号信息以区分进程，IP头加入IP地址区分不同的子网，帧头加入MAC地址以区分子网内的不同主机（或者采用ARP协议从IP地址获得MAC地址，然后数据链路层的发送方进行广播寻找目的主机），上面封装好的帧转化成0/1的比特流，最后物理层传输电信号。

作者也有自上而下的用户角度解析，描述了从浏览器输入url直到显示页面的整个过程，这里就不再赘述啦（里面有一个比较重要的点是，得到浏览器和服务器的IP地址之后，通过子网掩码判断浏览器与服务器是否属于同一个子网，若属于同一个子网，则目的MAC地址为服务器的MAC地址；若不属于同一个子网，则数据包必须经过网关转发，当前目的MAC地址为网关MAC地址，转发出去之后，源MAC地址变为网关的MAC地址，目的地址为服务器IP对应的MAC地址--通过ARP协议获得）。网址如下：
http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/06/internet_protocol_suite_part_ii.html