网络原理之初始
1 认识网络
“网络” 是计算机之间相互通信的必要桥梁。计算机网络，根据 网络互联 的规模大小，可以划分为 局域网
LAN(Local Area NetWork) 和 广域网WAN(Wide Area NetWork)
1.1 局域网LAN
局域网是多台主机通过路由器 / 交换机组建起来在
某一区域形成的一个网络组。
借助交换机，可以把若干个设备组建到一个局域网中。
交换机上面的网口之间都是对等的（所有的口都是一样的使用效果）。
交换机的效果就是把插在上面的设备给组建成一个局域网。
路由器是连接了 两个 局域网，其中插在 LAN 口上的设备在一个局域网里，通过 WAN 口连接到另外一个局域网。
1.2 广域网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。
广域网WAN 是归运营商所管理（中国电信/中国移动/中国联通），广域网 可能涵盖某个城市、国家/地区或全球区域。
全世界最大的广域网叫做 Integer(因特网)。
2 网络通信基础
2.1 IP地址
概念
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。简单的来说，IP地址用于定位主机的网络地址。
格式
IP地址是一个32位的二进制数，一般是按照每个字节，把这个32位整数分割为4个“8位二进制数”,通常用“点分十进制”的方式来表述，即 a.b.c.d 的形式（a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数）
01100100.00000001.00000010.00000011 → 100.1.2.3
特殊IP
127.0.0.1:环回IP，就表示自己这个主机。
2.2 端口号
概念
网络通信中，IP地址用于标识目标主机网络地址，端口号描述了一个主机上的某个应用程序。
也就是：端口号用于定位主机中的某一个正在进行网络通信的程序。
格式
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。
端口号使用
- 当服务器程序在启动的时候，就需要绑定上一个端口号，以便客户端程序来访问。
- 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。
2.3 认识协议
- 进行有效的通信，前提就是能够明确通信协议。
- 网络协议是网络通信（即网络数据传输）经过的所有网络设备都必须共同遵从的一组约定、规则。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信交流。
- 本质上就是约定：发出的数据是什么样的格式，接收方就按照对应格式来进行解析。（这样才能保证接收方能读懂发送方的信息）
2.4 关于协议分层
网络通信这个过程是很复杂的，里面有很多很多的细节（数据是要从 光电信号 这样的虚拟信号 一步一步 转换成我们看到的 文字图片 信息的），如果只通过一个协议来约定所有的细节，这个协议就会非常庞大复杂。
所以我们需要把一个大的复杂的协议，拆成多个小的更简单的协议，每个协议只负责一部分工作。
这个就像我们写代码时，并不是将所有的逻辑塞在一个文件中，而是进行分类，每个文件负责一部分功能。
图示举例：
2.5 五元组
在TCP/IP协议中，用五元组来标识一个网络通信：
- 源IP：标识源主机
- 源端口号：标识源主机中该次通信发送数据的进程
- 目的IP：标识目的主机
- 目的端口号：标识目的主机中该次通信接收数据的进程
- 协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式
2.6. OSI 七层网络模型
简单认识 OSI 七层网络模型
2.7 TCP/IP五层模型
由于 OSI七层模型 只存在于教科书中,真实情况是 OSI 的简化版本,TCP/IP 五层(四层)网络模型
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物理层: 网络通信中的硬件设备(网卡,网线…)
针对硬件设备，就是物理层协议所负责的范畴，需要保证所有的主机和网络设备之间都是相互匹配的。 -
数据链路层:负责完成相邻两个设备之间的通信
一根网线相连的两个设备 -
网络层: 负责点到点之间的通信。网络中的任意节点,到任意节点之间的通信,网络层负责这个两个点,规划出一条合适的路线（负责地址管理和路由选择）
实际的网络环境结构非常复杂，两个点之间的线路不止一条，网络层就需要规划处一条最合适的一条 -
传输层: 负责端到端之间的通信。(起点到终点) 只关注数据有没有发送到，不关注数据通过那条路发送过去的。
-
应用层: 负责应用程序间通讯的协议
你传输的这条数据是做什么用的：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，也就是需要我们程序员通过网络编程来规定出的协议。
网络设备所在分层
- 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，也即是TCP/IP五层模型的下四层；
- 对于一台路由器，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；
- 对于一台交换机，它实现了从数据链路层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下两层；
- 对于集线器，它只实现了物理层，集线器不能存储信息，只是简单的互连。
2.8 封装和分用
封装
封装和分用 是网络通讯中的一组重要概念，需要注意的是，这里的 封装 和 Java 面向对象：封装继承多态 中的 封装 没有什么关系。
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应用层：
根据用户的输入，把数据构造成一个应用层协议报文。
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传输层：
根据刚才传过来的数据，基于当前使用的 传输层协议，来构造出一个 传输层协议报文。
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网络层：
拿到了完整的传输层数据报，就会再根据当前使用的网络层协议（这里例如 IP 协议），再次进行封装。
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数据链路层：
在刚才的 IP 数据报基础上，根据当前使用的数据链路层的协议，将数据报构造成一个数据链路层的数据报。典型的数据链路层的协议叫做“以太网”，就是构造成一个“以太网数据帧”。
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物理层(硬件设备)：
物理层就是实实在在的将刚才的 以太网数据帧(其实就是一组 0 1)，变成高低电平，通过网线传输出去~
分用
- 物理层(硬件设备，网卡)
目标主机网卡感知到了一组高低电平，就会把这些高低电平翻译成 0 1 的一串数据，然后这一串 0 1 就是一个完整的以太网数据帧
物理层就把这个数据交给 数据链路层 - 数据链路层(驱动)
数据链路层负责对物理层给过来的数据进行解析，去掉帧头和帧尾，取出里面的 IP 数据报。 - 网络层(操作系统)
网络层协议 (IP 协议) 又会对这个数据进行解析，去掉 IP 协议报头，取出里面的 TCP 数据报，再交给传输层。 - 传输层(操作系统内核)
传输层协议 (TCP 协议) 又会对这个数据进行解析，去掉 TCP 报头，取出里面的 TCP 数据报，交给应用层。 - 应用层(应用程序)
应用层首先会调用 socket API (程序员进行开发的网络编程 API) 从内核中读取到这个应用层数据报，再根据相应的应用层协议进行解析。
根据解析结果进行最终的信息显示。
以上就是数据传输过程中关于封装和分用的具体细节，在实际传输中，主机 A 和 主机 B 也不会是直连的，中间可能还会经过很多的路由器或者交换机，也是根据同样的 封装和分用 过程进行数据的传递的。
