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一、TCP/IP五层（四层）模型
注意：物理层我们考虑的比较少，因此很多时候也可以称为TCP/IP四层模型
对于一台主机，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容
对于一台路由器，实现了从网络层到物理层
对于一台交换机，实现了从数据链路层到物理层
对于集线器，他只实现了物理层
但是并不绝对，很对交换机也实现了网络层的转发，很多路由器也实现了部分传输层的内容
二、数据包的封装和分用
1.不同协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段，在网络层叫做数据报，在数据链路层叫做帧
2.应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部（header），称为封装
3.首部封装中包含了一些类似于首部有多长，载荷（payload）有多长，上层协议是什么等信息
4.数据封装成帧后发到传输介质上，达到目的的主机后每层协议再剥掉相应的首部，根据首部中的“上层协议字段”将数据交给对应的上层协议处理
封装过程如下
分用过程如下
三、应用层
该层为用于通信的应用程序和用于消息传输的底层网络提供接口。 网络应用是计算机网络存在的原因，而应用层正是应用层协议得以存在和网络应用得以实现的地方。
1.重要协议DNS(域名解析系统)
使用hosts文件来描述主机名和IP地址的关系，可手动设置映射关系，起到一些特定效果。但是，全世界客户端那么多，DNS”扛不住“了，
2.如何让全世界的客户端能被DNS系统提供服务？
1.缓存：将得到的IP缓存到本地，由浏览器进行。
2.分布式：DNS服务器不止一台，存在一些“根域名服务器”包含最高大全的域名解析数据，例如8.8.8.8，114.114.114.114，根据域名分级查询。
四、传输层
1.端口号
标识着一个主机上进行通信的而不同的应用程序；在TCP/IP协议中，用“源IP”，“源端口号”，“目的IP”，“目的端口号”，“协议号”五元组来标识一个通信。
2.端口号范围划分
1.0 - 1023: 知名端口号, HTTP, FTP, SSH等这些广为使用的应用层协议, 他们的端口号都是固定的。
2.1024 - 65535: 操作系统动态分配的端口号. 客户端程序的端口号, 就是由操作系统从这个范围分配的。
3.UDP协议
1.UDP协议端格式
注：1.16位UDP长度，表示整个数据报(UDP首部+UDP数据)的最大长度
2.如果校验和出错，就会直接丢弃
2.UDP的特点
1.无连接：知道对端的IP和端口就直接进行传输，不需要建立连接
2.不可靠：没有确认机制，没有重传机制，如果因为网络故障该段无法发到对方，UDP协议层不会给应用层返回任何错误信息
3.面向数据报：不能够灵活的控制读写数据的次数和数量
注意：UDP协议首部中有一个16位的最大长度，也就是说一个UDP能传输的数据最大长度是64K(包含UDP首部)
4.TCP协议
1.TCP协议段格式
1）源/目的端口号：表示数据是从哪个进程来的，到哪个进程去
2）4位TCP报头长度：表示该TCP头部有多少个32位bit（有多少个4字节）；所以TCP头部最大长度是15 * 4 = 60
3）6位标志位：
URG：紧急指针是否有效
ACK：确认号是否有效
PSH：提示接收端应用程序立刻从TCP缓冲区把数据读走
RST：复位报文段，对方要求重新建立连接
SYN：同步报文段，请求建立连接
F I N：结束报文段，通知对方本端要关闭了
4）16位校验和：发送端填充，CRC校验，接收端校验不通过，则认为数据有问题，此处检验和不光包含TCP首部，也包含TCP数据部分
5）16位紧急指针：表示哪部分数据是紧急数据
2.TPC协议十大机制
TCP协议十大机制
五、网络层
网络层分为地址管理和路由选择
1.地址管理
32位整数表示主机地址，点分十进制，3点4部分
IP地址分为两部分：网络号和主机号
网络号：局域网的身份标识，保证相互连接的两个网段具有不同的标识
主机号：同一局域网的不同主机
子网掩码：一个32位整数，通常用一串0结尾，将IP地址和子网掩码进行“按位与”操作，得到的结果就是网络号
比如
2.路由选择
数据报传输的过程，根据目的IP查询路由表，以决定数据通过哪个网络接口进行转发
IP数据报的收发方式进行跨网投递时， 数据从发送方发出，首先需要到达本网段路由器，发送方需利用ARP协议获取发送方本段路由器对应端口的MAC地址
注：IP地址不够用？？？
解决方法：
1.动态分配IP(治标不治本)
2.NAT机制
把IP地址分成“外网IP”和“内网IP”，用一个外网IP代替n个内网IP（好比一个局域网内的不同设备）
3.IPv6(协议)
六、数据链路层
1.以太网
以太网帧格式
帧协议类型字段有三种值，分别对应IP、ARP、RARP；
帧尾是CRC校验和，为了验证数据的正确性，一般出现高温、低温、宇宙辐射、磁场变化可能导致比特翻转
2.对比理解MAC地址和IP地址
MAC地址，标识两个相邻节点的源和目的，通常是唯一的，描述的是路途上的每一个区间的起点和终点
IP地址描述的是路途总体的起点和终点
3.ARP协议
ARP协议，根据IP查询MAC地址
RARP协议，根据MAC地址，查询IP地址
已知MAC地址才会才能构造以太网数据帧，获取下一个设备是谁，先获取到下一个设备的IP(查路由表)，根据下一个设备的IP找到下一个设备的MAC地址(ARP协议进行辅助，并不携带数据)，每隔一段时间
，给当前局域网进行广播，把ARP请求广播给区域网中所有设备，各个收到请求的设备回应一个ARP响应，响应中自带IP和MAC地址，路由器将二者关系保存