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体系结构及其分层
分层的作用（为什么需要网络协议的分层？）
分层最大的好处，类似于面向接口编程：定义好两层间的接口规范，让双方遵循这个规范来对接。在代码中，类似于定义好一个接口，一方为接口的实现类（提供方，提供服务），一方为接口的使用类 （使用方，使用服务）：????????对于使用方来说，并不关心提供方是如何实现的，只需要使用接口即可????????对于提供方来说，利用封装的特性，隐藏了实现的细节，只需要开放接口即可。
TCP/IP 五层（或四层）模型TCP/IP 是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了 TCP/IP 协议簇。TCP/IP 通讯协议采用了 5 层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。应用层 ：负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（ SMTP ）、文件传输协议（ FTP ）、网络远程访问协议（Telnet ）等。我们的网络编程主要就是针对应用层。传输层 ：负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP) ，能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。网络层 ：负责地址管理和路由选择。例如在 IP 协议中，通过 IP 地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路（路由）。路由器（Router ）工作在网路层。数据链路层 ：负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步 ( 就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始) 、冲突检测 ( 如果检测到冲突就自动重发 ) 、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网，无线 LAN 等标准。交换机（ Switch ）工作在数据链路层。物理层 ：负责光 / 电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线 ( 双绞 线 ) 、早期以太网采用的的同轴电缆( 现在主要用于有线电视 ) 、光纤，现在的 wifi 无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器（Hub ）工作在物理层。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。
现代互联网中的体系结构演变
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客户进程和服务器进程使用TCP/IP协议栈进行通信?
功能较强的计算机可同时运行多个服务器进程?
?封装和分用
不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段 (segment) ，在网络层叫做数据报 (datagram)，在链路层叫做帧 (frame) 。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(Encapsulation) 。首部信息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。数据封装成帧后发到传输介质上，到达目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。
网络设备所在分层
主机：网络分层从上到下封装
????????它的操作系统 内核实现了从传输层到物理层的内容，也即是 TCP/IP 五层模型的 下四 层；发送数据报时，发送端主机都需要先根据网络分层从上到下封装：
路由器：
????????它实现了从网络层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下三层；
交换机：MAC地址转换表+转发对应端口
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交换机工作在数据链路层，交换机内部会记录并维护一张 MAC 地址转换表 ：1. MAC 地址转换表主要记录 MAC 地址与端口之间的映射 。（端口指交换机后边的物理端口）2. 主机连接到交换机，及主机发送数据的时候，交换机可以学习并记录该主机 MAC 地址与端口信息。3. 交换机接收到数据报以后，在 MAC 地址转换表中，通过目的 MAC 查找到对应的端口，则目的主机 为该端口相连接的主机。只需要将数据报转发到对应端口 上即可。4. 以下是使用 MAC 地址转换表，通过目的 MAC 能找到对应端口的情况；如果找不到，交换机设置数 据报目的MAC 为广播地址 FF:FF:FF:FF:FF:FF ，发送到其他所有端口，目的主机返回响应后，交换机 再记录该主机MAC 与端口的映射信息。
集线器：
????????集线器是工作在物理层的网络设备，发送到集线器的任何数据，都只是简单的将数据复制并转发到其他 所有端口 。（端口指集线器后边的物理端口）注意这里说的是传统意义上的交换机和路由器，也称为二层交换机（工作在 TCP/IP 五层模型的下两层）、三层路由器（工作在TCP/IP 五层模型的下三层）。随着现在网络设备技术的不断发展，也出现了很多 3 层或 4 层交换机， 4 层路由器。我们说的网络设备都是传统意义上的交换机和路由器。
网络初识?
广域网的连接方式
广域网，即 Wide Area Network ，简称 WAN 。通过路由器，将多个局域网连接起来，在物理上组成很大范围的网络，就形成了广域网。广域网内部的局域网都属于其子网。
所谓 "局域网" 和 "广域网" 只是一个相对的概念。比如，我们有 "天朝特色" 的广域网，也可以看做一个比较大的局域网。局域网的连接方式
局域网，即 Local Area Network ，简称 LAN 。Local 即标识了局域网是本地，局部组建的一种私有网络。局域网内的主机之间能方便的进行网络通信，又称为内网；局域网和局域网之间在没有连接的情况下， 是无法通信的。局域网组建网络的方式有很多种：（ 1 ）基于网线直连：
（ 2 ）基于集线器组建?
（ 3 ）基于交换机组建?
（ 4 ）基于交换机和路由器组建
五元组：
在 TCP/IP 协议中，用五元组来标识一个网络通信：????????1. 源 IP ：标识源主机????????2. 源端口号：标识源主机中该次通信发送数据的进程????????3. 目的 IP ：标识目的主机????????4. 目的端口号：标识目的主机中该次通信接收数据的进程????????5. 协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式
五元组在网络通信中的作用，类似于发送快递：
源IP地址，源端口，目的IP地址，目的端口，和传输层协议这五个量组成的一个集合。 例如：192.168.1.1 10000 TCP 121.14.88.76 80 就构成了一个五元组。其意义是，一个IP地址为192.168.1.1的终端通过端口10000，利用TCP协议，和IP地址为121.14.88.76，端口为80的终端进行连接
五元组能够区分不同会话，并且对应的会话是唯一的。
可以在cmd中，输入 netstat -ano 查看网络数据传输中的五元组信息：?
如果需要过滤（一般是通过端口号或进程PID过滤），可以使用 netstat -ano | findstr 过滤字符串 ?
IP地址
IP 地址主要用于标识网络主机、其他网络设备（如路由器）的网络地址。简单说， IP 地址用于定位主机 的网络地址 。IP 地址是一个 32 位的二进制数，通常被分割为 4 个 “8 位二进制数 ” （也就是 4 个字节），如：01100100.00000100.00000101.00000110 。通常用 “ 点分十进制 ” 的方式来表示，即 a.b.c.d 的形式（ a,b,c,d 都是 0~255 之间的十进制整数）。如：100.4.5.6。端口号
在网络通信中， IP 地址用于标识主机网络地址，端口号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。简单说：端口号用于定位主机中的进程 。端口号是 0~65535 范围的数字，在网络通信中，进程可以通过绑定一个端口号，来发送及接收网络数据。注意事项
两个不同的进程，不能绑定同一个端口号，但一个进程可以绑定多个端口号知名协议的默认端口
系统端口号范围为 0 ~ 65535 ，其中： 0 ~ 1023 为 知名端口号 ，这些端口预留给服务端程序绑定广泛使用的应用层协议，如：????????22端口：预留给 SSH 服务器绑定 SSH 协议????????21端口：预留给 FTP 服务器绑定 FTP 协议????????23端口：预留给 Telnet 服务器绑定 Telnet 协议????????80端口：预留给 HTTP 服务器绑定 HTTP 协议????????443端口：预留给 HTTPS 服务器绑定 HTTPS 协议需要补充的是：以上只是说明 0 ~ 1023 范围的知名端口号用于绑定知名协议，但某个服务器也可以使用其他 1024 ~ 65535 范围内的端口来绑定知名协议。
