上帝为了阻止人类联合起来造通天塔，就让人类讲不同的语言，人类无法沟通，达不成“协议”，人类的通天塔计划就失败了。
千年之后，程序员通过使用通用的语言，将所有的计算机连接起来，形成当今的互联网。
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Hello World!");
}上面这段代码是计算机使用C语言向世界说你好的方式。其实这段文字也是一种协议，是人和计算机沟通的协议。只有通过这种协议，计算机才知道我们想让他做什么。
协议三要素
- 语法：一段内容要符合一定的规则和格式，例如，括号要成对，结束要使用分号等；
- 语义：一段内容要代表某种意义。例如，数字减去数字是有意义的，数字减文本是没有意义的；
- 顺序：先干啥，后干啥。例如，先加上某个数值，再减去某个数值。
会了计算机语言，就能教给计算机完成你的工作了。
但是只教会一台机器做什么是不够的，你需要教给多台机器做什么，这就需要网络协议。只有通过网络协议，计算机之间才能相互协作，共同完成一件事。
我们来看看网络协议长什么样？
当你想要上网买一个东西，你打开浏览器，输入网址，然后浏览器给你展示一个花花绿绿的页面。
你有没有想过浏览器是怎么做到的，它之所以能展示页面是因为它收到了一段来自HTTP协议的东西。
格式像下面这样：
HTTP/1.1 200 OK
Connection: keep-alive
Content-Length: 277
Content-Type: text/html
Date: Thu, 02 Apr 2020 12:01:33 GMT
<!DOCTYPE html>
<!--STATUS OK-->
<html>
<head>
<meta http-equiv=content-type content=text/html;charset=utf-8>
<title>百度一下，你就知道</title></head>我们看下，它是否符合协议的三要素？
首先，符合语法，只有按照这个格式浏览器才认。例如，上来是状态，然后是首部，然后是内容。
第二，符合语义，就是按照约定的意思来。例如，状态200，标识网页返回成功，404表示不成功。
第三，符合顺序，你点击浏览器，发出一个HTTP请求，然后才有上面的应答。
浏览器显然按照协议商定好了的，最后一个花花绿绿的页面就展示在你面前了。
我们常用的网络协议有哪些？
我们通过一个购物下单的过程，看看互联网世界的运行过程，都使用了哪些协议。
首先，你在浏览器里面输入了http://www.taobao.com，这是一个URL。浏览器只知道名字是www.taobao.com，但不知道具体的地址，所以不知道如何访问。于是，它打开地址簿去查找，可以使用一般的地址簿协议DNS查找，还可以使用更精准的HTTPDNS地址簿协议。
无论用哪一种方式查找，最后会得到类似这样一个地址：59.108.138.245。这是个IP地址，是互联网世界的门牌号。
知道了目标地址，浏览器就开始打包它的请求。对于普通的浏览请求，使用HTTP协议；对于购物的请求，需要加密传输，会使用HTTPS协议。无论什么协议，里面要写明“你要买什么和买多少”。
DNS、HTTP、HTTPS所在层称为应用层。经过应用层封装后浏览器会将应用层的教给下一层去完成，通过socket编程实现。
下一层是传输层。传输层有两种协议，一种是无连接的UDP，一种是面向连接的TCP。对于支付来讲，往往使用TCP协议。
面向连接就是TCP会保证这个包到达目的地，如果不能到达就重新发，直到到达。
TCP协议有两个端口，一个是浏览器监听的端口，一个是电商服务器监听的端口。操作系统通过端口判断，包应该给哪个进程。
传输层封装完毕后，浏览器将包交给操作系统的网络层。网络层的协议是IP协议。
IP协议里面有源IP地址，即浏览器所在机器的IP地址和目标IP地址，电商网站所在的IP地址。
操作系统知道了目标IP地址，就开始想根据这个门牌号找到目标机器。操作系统会判断这个目标IP是本地人，还是外地人。
如果是本地人通过门牌号就能看出来，显然电商网站不在本地。
操作系统知道这个包要发往远方，虽然不知道这个IP具体在哪，但是它知道发往外地的包都要发给网关，就好像我们去外国要经过海关。操作系统启动的时候会被配置一个默认的网关地址192.168.1.1。
操作系统如何将包发给网关呢？本地通信基本靠吼，操作系统大喊一声，谁是192.168.1.1?网关听到会回答，我就是，我在村东头。这个本地地址就是MAC地址，大吼一声的是ARP协议。
于是操作系统将IP包交给了下一层，MAC层。网卡将包发出去。这个包里有MAC地址，所以能够到达网关。
网关收到包之后，会根据自己的知识，判断下一步怎么走。网关往往是一个路由器，到某个IP怎么走，这个叫路由表。
路由器像唐僧取经路过的一个个国家的城关，每个城关连个两个国家，每个国家就是一个局域网，每个国家内部，可以使用MAC地址通信。
一旦跨越网关，就需要拿出IP头来，上面写着源IP地址（我从哪里来？），目标IP地址（我要到哪里去？）。然后问接下来该怎么走？
城关是知道这些知识的，城关和临近的城关会经常沟通。到哪里该怎么走，这种沟通的协议称为路由协议，常用的有OSPF和BGP。
城关和城关之间是一个国家，当网络包知道了下一步去哪个城关，还是要使用该国家内部的MAC地址，找到下一个城关，然后问下一步怎么走，一直走到最后一个城关。
最后一个网关知道这个网络包要去的地方就在这个国家。于是大吼一声，谁是目标IP？目标服务器就会回一个MAC地址。通过这个MAC地址就能找到目标服务器。
目标服务器发现目标MAC地址对上了。取下MAC头，发给操作系统的网络层。发现IP也对上了，就取下IP头。IP头里会写上一次封装的是TCP协议，然后交给TCP层。
在这一层，对于每个收到的包，都会回复一个包说明收到了。这个回复包仅仅是TCP层的一个说明，并不是这次下单请求的结果。这个包沿着来的方向走回去，报个平安。
因为一旦出门，路上千难万险，万一遇上白骨精可咋弄？因而到了要报个平安。
如果过一段时间还是没有到，发送到的TCP层会重发送这个包，重复上面的过程，直到收到应答包。这个重试也仅仅是TCP层的，不是浏览器重新提交了一次下单请求。浏览器只发送了一次下单请求，TCP层不断自己闷头重试。
当网络包平安到达TCP层之后，TCP头中有目标端口，通过这个端口，可以找到电商网站的进程正在监听这个端口，假设是一个tomcat，将这个包发给电商网站。
电商网站进程得到HTTP请求内容，直到买什么东西，买多少。电商网站接待请求的Tomcat只是个接待员，负责统筹处理这个请求，而不是所有事情自己做。
如何告诉相关进程呢？通过RPC调用，即远程过程调用。
当接待员发现相应的部门都处理完毕，就回复一个HTTPS的包，告知下单成功。这个HTTPS的包，会像来的时候一样，经过千难万险到达你的个人电脑，最终进入浏览器，显示支付成功。
小结
看看，一个简单的下单过程，中间出来这么的协议。而管理一大片机器更是需要借助各种协议来完成。
这里列出来以后要讲的网络协议。
上面的下单的故事只是给了一个大致的框架。
问题：
当网络包到达一个城关的时候，可以通过路由表得到下一个城关的IP，直接通过IP地址发送包就可以了，为什么还要通过本地的MAC地址呢？
答案：
IP是网络层使用的，MAC是链路层使用的，IP包最终还是要通过物理链路和MAC地址进行交互。
