你可以看懂的网络知识总结

• TCP/IP是传输控制协议/网络互联协议的简称
• 早期的TCP/IP模型是一个四层结构，从下往上依次是网络接口层、互联网层、传输层和应用层
• 后来在使用过程中，借鉴OSI七层参考模型，将网络接口层划分为了物理层和数据链路层，形成五层结构

网络接口层

• 网络接口层是TCP/IP模型的最底层，负责接收从上一层交来的数据报并将数据报通过底层的物理网络发送出去，比较常见的就是设备的驱动程序，此层没有特定的协议
• 网络接口层又分为物理层和数据链路层

物理层

• 计算机在传递数据的时候传递的都是0和1的数字，而物理层关心的是用什么信号来表示0和1，是否可以双向通信，最初的连接如何建立以及完成连接如何终止,物理层是为数据传输提供可靠的环境
• 尽可能的屏蔽掉物理设备和传输媒介，使数据链路层不考虑这些差异，只考虑本层的协议和服务
• 为用户提供在一条物理传输媒体上提供传送和接收比特流的能力
• 需要解决物理连接、维护和释放的问题

数字信号的编码

• 数字信号的编码：用何种物理信号来表示0和1

非归零编码

• 优点： 编/译码简单。

• 缺点： 内部不含时钟信号， 收/发端同步困难。

• 用途： 计算机内部， 或低速数据通信。

曼彻斯特编码

• 优点：

  • 内部自含时钟， 收/发端同步容易。
  • 抗干扰能力强。

• 缺点：

  • 编/译码较复杂。
  • 占用更多的信道带宽， 在同样的波特率的情况下， 要比非归零编码多占用一倍信道带宽。
  • 用途： 802.3局域网（以太网）

数据链路层

• 数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。
• 数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。
• 如何将数据组合成数据块，在数据链路层中称这种数据块为帧frame，帧是数据链路层的传送单位。
• 如何控制帧在物理信道上的传输，包括如何处理传输差错，如何调节发送速率以使与接收方相匹配。
• 以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。

以太网

• 以太网（Ethernet）是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容
• 以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑
• 以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection，即载波多重访问/碰撞侦测）的总线技术
• 以太网实现了网络上无线电系统多个节点发送信息的想法，每个节点必须获取电缆或者信道的才能传送信息
• 每一个节点有全球唯一的48位地址也就是制造商分配给网卡的MAC地址，以保证以太网上所有节点能互相鉴别

总线型拓扑

• 总线型拓扑是采用单根传输作为共用的传输介质,将网络中所有的计算机通过相应的硬件接口和电缆直接连接到这根共享的总线上
• 使用总线型拓扑结构需解决的是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。
• 总线型网络采用载波监听多路访问/冲突检测协议（CSMA/CD)作为控制策略

载波监听多路访问

• 全称Carrier Sense Multiple Access (CSMA)，是一种允许多个设备在同一信道发送信号的协议，其中的设备监听其它设备是否忙碌，只有在线路空闲时才发送

• 在此种访问方式下，网络中的所有用户共享传输介质，信息通过广播传送到所有端口，网络中的工作站对接收到的信息进行确认，若是发给自己的便接收否则不理

• 从发送端情况看，当一个工作站有数据要发送时，他首先监听信道并检测网络上是否有其他的工作站正在发送DATA，如果检测到信道忙，工作站将继续WAIT若发现信道空闲，则开始发送数据，信息发送出去后，发送端还要继续对发送出去的信息进行确认，以了解接收端是否已经正确接收到数据，如果收到则发送结束，否则再次发送

• 核心思想

  • 先听后讲 信道空闲则发送，信道忙则等待。
  • 边听边讲 发送信号时不断检测信道是否碰撞。
  • 碰撞即停
  • 退避重传 二进制指数退避重传
  • 多次碰撞，放弃发送,最多16次

冲突检测

• 冲突检测即发送站点在发送数据时要边发送边监听信道，若监听到信道有干扰信号，则表示产生了冲突，于是就要停止发送数据，计算出退避等待时间，然后使用CSMA方法继续尝试发送。
• 计算退避等待时间采用的是二进制指数退避算法。

MAC地址

在一个局域网内， 交换机传递数据的标识。就是通过mac来查找目的主机的。

• 在通信过程中是用内置在网卡内的地址来标识计算机身份的。
• 每个网卡都有一个全球唯一的地址来标识自己，不会重复
• MAC地址48位的二进制组成，通常分为6段，用16进制表示

以太网帧格式

• 在以太网链路上的数据包称作以太帧。以太帧起始部分由前导码和帧开始符组成
• 后面紧跟着一个以太网报头，以MAC地址说明目的地址和源地址
• 帧的中部是该帧负载的包含其他协议报头的数据包(例如IP协议)
• 以太帧由一个32位冗余校验码结尾。它用于检验数据传输是否出现损坏

ARP协议

• 地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议
• 主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源
• 地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的，网络上的主机可以自主发送ARP应答消息，其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存
• 由此攻击者就可以向某一主机发送伪ARP应答报文，使其发送的信息无法到达预期的主机或到达错误的主机，这就构成了一个ARP欺骗

ARP协议报文

ARP地址解析过程

主机A和B在同一个网段，主机A要向主机B发送信息

• 主机A首先查看自己的ARP表，确定其中是否包含有主机B对应的ARP表项。如果找到了对应的MAC地址，则主机A直接利用ARP表中的MAC地址，对IP数据包进行帧封装，并将数据包发送给主机B。
• 如果主机A在ARP表中找不到对应的MAC地址，则将缓存该数据报文，然后以广播方式发送一个ARP请求报文。ARP请求报文中的发送端IP地址和发送端MAC地址为主机A的IP地址和MAC地址，目标IP地址和目标MAC地址为主机B的IP地址和全0的MAC地址。由于ARP请求报文以广播方式发送，该网段上的所有主机都可以接收到该请求，但只有被请求的主机（即主机B）会对该请求进行处理。
• 主机B比较自己的IP地址和ARP请求报文中的目标IP地址，当两者相同时进行如下处理：将ARP请求报文中的发送端（即主机A）的IP地址和MAC地址存入自己的ARP表中。之后以单播方式发送ARP响应报文给主机A，其中包含了自己的MAC地址。
• 主机A收到ARP响应报文后，将主机B的MAC地址加入到自己的ARP表中以用于后续报文的转发，同时将IP数据包进行封装后发送出去。

 网络层

• 位于传输层和网络接口层之间,用于把数据从源主机经过若干个中间节点传送到目标主机,并向传输层提供最基础的数据传输服务,它要提供路由和选址的工作。

选址

交换机是靠MAC来寻址的，而因为MAC地址是无层次的,所以要靠IP地址来确认计算机的位置,这就是选址。

ip地址为用来找到目的主机的位置，最后传输数据还是需要mac地址。

路由

在能够选择的多条道路之间选择一条最短的路径就是路由的工作

IP

在网络中，每台计算机都有一个唯一的地址，方便别人找到它，这个地址称为IP地址。

IP头部

IP地址格式

• IP地址是一个网络编码，用来确定网络中的一个节点。
• IP地址是由32位二进制(32bit)组成

IP地址组成

• 网络部分(NETWORK)
• 主机部分(HOST)

IP地址表示

IP地址的分类

• IP地址的网络部分是由Internet地址分配机构来统一分配的，这样可以保证IP的唯一性。
• ip地址中全为1的ip即255.255.255.255，它称为限制广播地址，如果将其作为数据包的目标地址可以理解为发送到所有网络的所有主机
• ip地址中全为0的ip即0.0.0.0，它表示启动时的ip地址，其含义就是尚未未分配时的ip地址
• 127是用来进行本机测试的，除了127.255.255.255外，其它的127开头的地址都代表本机

公有地址和私有地址

私有ip只能用在局域网内。

其他范围的IP均为公有IP地址

私有ip是在局域网中使用的，公有ip是在互联网上使用的。

子网掩码

• 子网掩码(subnet mask)又叫子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机位的掩码。同一个子网内的所有主机可以相互通信。

• 子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。

• 子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

• 子网掩码也是32个二进制位

• 对应IP的网络部分用1表示

• 对应IP地址的主机部分用0表示

• IP地址和子网掩码做逻辑与运算得到网络地址（如果相同，那么将可以相互通信 ）

  • 0和任何数相与都是0
  • 1和任何数相与都等于任何数本身

• A B C 三类地址都有自己默认的子网掩码

  • A类 255.0.0.0
  • B类 255.255.0.0
  • C类 255.255.255.0

ip地址和子网掩码相与，可以得出该子网下的所有可分配主机的ip。

let ip1 = '192.168.0.1';
let ip2 = '192.168.0.4';
let mask = '255.255.255.0';
let ip1s = ip1.split('.').map(item=>(+item).toString(2).padStart(8,'0')).join('');
let ip2s = ip2.split('.').map(item=>(+item).toString(2).padStart(8,'0')).join('');;
let masks = mask.split('.').map(item=>(+item).toString(2).padStart(8,'0')).join('');

console.log(ip1s,parseInt(ip1s,2),parseInt(masks,2),parseInt(ip1s,2)&parseInt(masks,2));
console.log(ip2s,parseInt(ip2s,2),parseInt(masks,2),parseInt(ip2s,2)&parseInt(masks,2));
console.log((parseInt(ip1s,2)&parseInt(masks,2)) === (parseInt(ip2s,2)&parseInt(masks,2)));

所以说子网掩码1越少，可容纳主机数越多，反之，越少。

我们可以"查看网络状态和任务"中设置子网掩码和网络号。

传输层

• 位于应用层和网络层之间
• 是面向连接的、可靠的的进程到进程通信的协议
• TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传播
• TCP将若干个字节构成一个分组，此分组称为报文段(Segment)
• 对可靠性要求高的上层协议，实现可靠性的保证,如果数据丢失、损坏的情况下如何保证可靠性,网络层只管传递数据，成功与否并不关心

传输层的功能

• 提供了一种端到端的连接

协议分类

• TCP(Transimision Control Protocal)

  • 传输控制协议
  • 可靠的、面向连接的协议
  • 传输效率低

• UDP(User Datagram Protocal)

  • 用户数据报协议
  • 不可靠的、无连接的服务
  • 传输效率高

TCP协议

• 将数据进行分段打包传输
• 对每个数据包编号控制顺序
• 运输中丢失、重发和丢弃处理
• 流量控制避免拥塞

TCP数据包封装

格式

源端口号和目标端口号，计算机通过端口号识别访问哪个服务,比如http服务或ftp服务，发送方端口号是进行随机端口，目标端口号决定了接收方哪个程序来接收

32位序列号（Seq）

32位序列号 TCP用序列号对数据包进行标记，以便在到达目的地后重新重装，假设当前的序列号为 s，发送数据长度为 l，则下次发送数据时的序列号为 s + l。在建立连接时通常由计算机生成一个随机数作为序列号的初始值

确认应 答号（Ack）

确认应答号它等于下一次应该接收到的数据的序列号。假设发送端的序列号为 s，发送数据的长度为 l，那么接收端返回的确认应答号也是 s + l。发送端接收到这个确认应答后，可以认为这个位置以前所有的数据都已被正常接收。

注意：只有当该报文之前的报文都接收到并且响应后，才会发送当前报文的响应。

首部长度

首部长度：TCP 首部的长度，单位为 4 字节。如果没有可选字段，那么这里的值就是 5。表示 TCP 首部的长度为 20 字节。

控制位

• 控制位 TCP的连接、传输和断开都受这六个控制位的指挥

  • PSH(push急迫位) 缓存区将满，立刻传输速度
  • RST(reset重置位) 连接断了重新连接
  • URG(urgent紧急位) 紧急信号

• 紧急指针：尽在 URG(urgent紧急) 控制位为 1 时有效。表示紧急数据的末尾在 TCP 数据部分中的位置。通常在暂时中断通信时使用（比如输入 Ctrl + C）。

SYN

SYN(synchronous建立联机) 同步序号位 TCP建立连接时要将这个值设为1

ACK

ACK(acknowledgement 确认)为1表示确认号

FIN

FIN发送端完成位，提出断开连接的一方把FIN置为1表示要断开连接

窗口值

• 窗口值 说明本地可接收数据段的数目，这个值的大小是可变的。当网络通畅时将这个窗口值变大加快传输速度，当网络不稳定时减少这个值可以保证网络数据的可靠传输。它是来在TCP传输中进行流量控制的
• 窗口大小：用于表示从应答号开始能够接受多少个 8 位字节。如果窗口大小为 0，可以发送窗口探测。（主动·查看窗口值是否改变。）

差错控制

校验和用来做差错控制，TCP校验和的计算包括TCP首部、数据和其它填充字节。在发送TCP数据段时，由发送端计算校验和，当到达目的地时又进行一次检验和计算。如果两次校验 和一致说明数据是正确的，否则 将认为数据被破坏，接收端将丢弃该数据。

握手和断开

• TCP是面向连接的协议，它在源点和终点之间建立虚拟连接，而不是物理连接
• 在数据通信之前，发送端与接收端要先建立连接，等数据发送结束后，双方再断开连接
• TCP连接的每一方都是由一个IP地址和一个端口组成

tcp服务器

tcp_server.js

var net = require("net");
var server = new net.Server();
server.on("connection", function (socket) {
    console.log("connected");
    socket.on('data',function(data){
        console.log(data.toString());
        socket.write("server:"+data);
    })
    socket.on('end',function(data){
        console.log('end');
    })
    socket.on('error',function(error){
        console.log(error);
    })
});
server.listen(8000);
server.on("listening", function () {
    console.log("Created server on http://127.0.0.1:8000/");

})
server.on("close", function () {
    console.log("server closed!");
})
server.on("error", function (err) {
    console.log(err);
})

tcp_client.js

var net = require("net");
var socket = net.Socket();
socket.connect(8000, '127.0.0.1', function () {
    console.log("connect the server");
    socket.write("hello");
})
socket.on("data", function (data) {
    console.log(data.toString());
    socket.destroy();
})
socket.on("error", function (err) {
    console.log(err);
})
socket.on("end", function () {
    console.log("data end");
})

三次握手

• 第一次握手主机A通过一个标识为SYN标识位的数据段发送给主机B请求连接，通过该数据段告诉主机B希望建立连接，需要B应答，并告诉主机B传输的起始序列号
• 第二次握手是主机B用一个确认应答ACK和同步序列号SYNC标志位的数据段来响应主机A，一是发送ACK告诉主机A收到了数据段，二是通知主机A从哪个序列号做标记。
• 第三次握手是主机A确认收到了主机B的数据段并可以开始传输实际数据。

收发数据

四次断开

• 主机A发送FIN控制位发出断开连接的请求
• 主机B进行响应，确认收到断开连接请求
• 主机B提出反方向的关闭要求
• 主机A确认收到的主机B的关闭连接请求

滑动窗口

• 滑动窗口（Sliding window）是一种流量控制技术。
• 早期的网络通信中，通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。由于大家不知道网络拥塞状况，同时发送数据，导致中间节点阻塞掉包，谁也发不了数据，所以就有了滑动窗口机制来解决此问题
• TCP中采用滑动窗口来进行传输控制，滑动窗口的大小意味着接收方还有多大的缓冲区可以用于接收数据。发送方可以通过滑动窗口的大小来确定应该发送多少字节的数据
• 当滑动窗口为0时，发送方一般不能再发送数据报，但有两种情况除外，一种情况是可以发送紧急数据，例如，允许用户终止在远端机上的运行进程。另一种情况是发送方可以发送一个1字节的数据报来通知接收方重新声明它希望接收的下一字节及发送方的滑动窗口大小

窗口机制

• 滑动窗口协议的基本原理就是在任意时刻，发送方都维持了一个连续的允许发送的帧的序号，称为发送窗口；同时，接收方也维持了一个连续的允许接收的帧的序号，称为接收窗口
• 发送窗口和接收窗口的序号的上下界不一定要一样，甚至大小也可以不同
• 不同的滑动窗口协议窗口大小一般不同
• 发送方窗口内的序列号代表了那些已经被发送，但是还没有被确认的帧，或者是那些可以被发送的帧

窗口大小 = 缓存区大小 - 已经缓存的字节数。

拥塞控制

• TCP拥塞控制是传输控制协议（英语：Transmission Control Protocol，缩写TCP）避免网络拥塞的算法，是互联网上主要的一个拥塞控制措施
• TCP使用多种拥塞控制策略来避免雪崩式拥塞。TCP会为每条连接维护一个“拥塞窗口”来限制可能在端对端间传输的未确认分组总数量
• 这类似TCP流量控制机制中使用的滑动窗口，是由发送方控制的
• TCP在一个连接初始化或超时后使用一种“慢启动”机制来增加拥塞窗口的大小。它的起始值一般为最大分段大小（Maximum segment size，MSS）的两倍，虽然名为“慢启动”，初始值也相当低，但其增长极快：当每个分段得到确认时，拥塞窗口会增加一个MSS，使得在每次往返时间（round-trip time，RTT）内拥塞窗口能高效地双倍增长
• 在流量控制中，接收方通过TCP的“窗口”值（Window Size）来告知发送方，由发送方通过对拥塞窗口和接收窗口的大小比较，来确定任何时刻内需要传输的数据量
• 和式增加，积式减少（additive-increase/multiplicative-decrease，AIMD，这里简称“线增积减”）是一种反馈控制算法，其包含了对拥塞窗口线性增加，和当发生拥塞时对窗口积式减少。多个使用AIMD控制的TCP流最终会收敛到对线路的等量竞争使用。
• 未确认的数据包刚好等于带宽等于延迟
• 当发现丢包的时候立刻减半

UDP

• UDP是一个无连接、不保证可靠性的传输层协议，也就是说发送端不关心发送的数据是否到达目标主机、数据是否出错等，收到数据的主机也不会告诉 发送方是否收到了数据，它的可靠性由上层协议来保障
• 首部结构简单，在数据传输时能实现最小的开销，如果进程想发送很短的报文而对可靠性要求不高可以使用

UDP的封装格式

数据包

数据长度

差错控制

UDP的应用

• QQ
• 视频软件
• TFTP 简单文件传输协议(短信)

UDP服务器

点对点

udp_server.js

var dgram = require('dgram');
var socket = dgram.createSocket('udp4');
socket.on('message',function(msg,rinfo){
  console.log(msg.toString());
  console.log(rinfo);
   socket.send(msg,0,msg.length,rinfo.port,rinfo.address);
});
socket.bind(41234,'localhost');

udp_client.js

var dgram = require('dgram');
var socket = dgram.createSocket('udp4');
socket.on('message',function(msg,rinfo){
    console.log(msg.toString());
    console.log(rinfo);
});
socket.send(new Buffer('helloworld'),0,5,41234,'localhost',function(err,bytes){
    console.log('发送了个%d字节',bytes);
});
socket.on('error',function(err){
    console.error(err);
});

广播

• 创建一个UDP服务器并通过该服务器进行数据的广播

  udp_server.js

  let dgram = require('dgram');
  let server = dgram.createSocket('udp4);
  server.on('message',function(msg){
  let buf = new Bufffer('已经接收客户端发送的数据'+msg);
  server.setBroadcast(true);
  server.send(buf,0,buf.length,41235,"192.168.1.255");
  });
  server.bind(41234,'192.168.1.100');
  

  udp_client.js

  let dgram = require('dgram');
  let client = dgram.createSocket('udp4);
  client.bind(41235,'192.168.1.102);
  let buf = new Buffer('hello');
  client.send(buf,0,buf.length,41234,'192.168.1.100');
  client.on('message',function(msg,rinfo){
  console.log('received : ',msg);
  });
  

组播

• 所谓的组播，就是将网络中同一业务类型进行逻辑上的分组，从某个socket端口上发送的数据只能被该组中的其他主机所接收，不被组外的任何主机接收。

• 实现组播时，并不直接把数据发送给目标地址，而是将数据发送到组播主机，操作系统将把该数据组播给组内的其他所有成员。

• 在网络中，使用D类地址作为组播地址。范围是指 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255,分为三类

  • 局部组播地址: 224.0.0.0 ~ 224.0.0.255 为路由协议和其他用途保留

  • 预留组播地址: 224.0.1.0 ~ 238.255.255.255 可用于全球范围或网络协议

  • 管理权限组播地址 ： 239.0.0.0 ～ 239.255.255.255 组织内部使用，不可用于Internet

    udp_server.js

    let dgram = require('dgram');
    let server = dgram.createSocket('udp4');
    server.on('listening',function(){
    server.MulticastTTL(128);
    server.setMulticastLoopback(true);
    server.addMembership('230.185.192.108');
    });
    setInterval(broadcast,1000);
    function broadcast(){
    let buffer = Buffer.from(new Date().toLocaleString());
    server.send(buffer,0,buffer.length,8080,"230.185.192.108");
    }
    

    udp_client.js

    let dgram = require('dgram');
    let client = dgram.createSocket('udp4');
    client.on('listening',function(){
    client.addMembership('230.185.192.108');
    });
    client.on('message',function(message,remote){
    console.log(message.toString());
    });
    client.bind(8080,'192.168.1.103');
    

DNS服务器

域名

• 域名空间结构

• 根域

• 顶级域

  • 组织域
  • 国家/地区域名

• 二级域名

DNS服务器

DNS是Domain Name Service的缩写，DNS服务器进行域名和与之对应的IP地址转换的服务器

• IP地址不易记忆

• 早期使用Hosts文件解析域名

  • 主要名称重复
  • 主机维护困难

• DNS(Domain Name System 域名系统)

  • 分布式
  • 层次性

查找过程

• 客户端向本地域名服务器发出请求，我要访问www.163.com，请告诉我它的IP地址
• 本地DNS服务器向DNS根服务器发出请求，根DNS服务器会告诉本地服务器(.com)的服务器地址
• 本地DNS服务器会向(.com域)发请求，会得到(163.com)的服务器地址
• 本地DNS服务器会向(163.com)发请求,会得到(www.163.com)的IP地址1.1.1.1
• 本地DNS服务器向客户端回复域名(www.163.com)对应的IP地址是1.1.1.1

DHCP服务器

• 保证任何IP地址在同一时刻只能由一台DHCP客户机所使用。
• DHCP应当可以给用户分配永久固定的IP地址。
• DHCP应当可以同用其他方法获得IP地址的主机共存（如手工配置IP地址的主机）
• DHCP服务器应当向现有的BOOTP客户端提供服务。

工作流程

• 主机发送DHCPDISCOVER广播包在网络上寻找DHCP服务器；
• DHCP服务器向主机发送DHCPOFFER单播数据包，包含IP地址、MAC地址、域名信息以及地址租期；
• 主机发送DHCPREQUEST广播包，正式向服务器请求分配已提供的IP地址；
• DHCP服务器向主机发送DHCPACK单播包，确认主机的请求

抓包

应用层

• HTTP 超文件传输协议
• FTP 文件传输协议
• SMTP(发送邮件)和POP3(接收邮件)

案例

数据->传输层(包)->网络层(段Segment)->数据链路层(帧)

发送方是从高层到低层封装数据

• 在应用层要把各式各样的数据如字母、数字、汉字、图片等转换成二进制
• 在TCP传输层中，上层的数据被分割成小的数据段，并为每个分段后的数据封装TCP报文头部
• 在TCP头部有一个关键的字段信息端口号，它用于标识上层的协议或应用程序，确保上层数据的正常通信
• 计算机可以多进程并发运行，例如在发邮件的同时也可以通过浏览器浏览网页，这两种应用通过端口号进行区分
• 在网络层，上层数据被封装上亲的报文头部(IP头部)，上层的数据是包括TCP头部的。IP地址包括的最关键字段信息就是IP地址，用于标识网络的逻辑地址。
• 数据链路径层，上层数据成一个MAC头部，内部有最关键的是MAC地址。MAC地址就是固化在硬件设备内部的全球唯一的物理地址。
• 在物理层，无论在之前哪一层封装的报文头和还是上层数据都是由二进制组成的，物理将这些二进制数字比特流转换成电信号在网络中传输

接收方是从低层到高层解封装

• 数据封装完毕传输到接收方后，将数据要进行解封装
• 在物理层，先把电信号转成二进制数据，并将数据传送至数据链路层
• 在数据链路层，把MAC头部拆掉，并将剩余的数据传送至上一层
• 在网络层，数据的IP头部被拆掉，并将剩余的数据送至上一层
• 在传输层，把TCP头部拆掉，将真实的数据传送至应用层

真实网络环境

• 发送方和接收方中间可能会有多个硬件中转设备

• 中间可能会增加交换机和路由器

• 数据在传输过程中不断地进行封装和解封装的过程，每层设备只能处理哪一层的数据

  • 交换机属于数据链路层
  • 路由器属于网络层

 不同层中的称谓

• 数据帧（Frame）：是一种信息单位，它的起始点和目的点都是数据链路层。
• 数据包（Packet）：也是一种信息单位，它的起始和目的地是网络层。
• 段（Segment）：通常是指起始点和目的地都是传输层的信息单元。
• 消息（message）：是指起始点和目的地都在网络层以上（经常在应用层）的信息单元。