网络通信协议基础
互联网是我们日常生活中离不开的东西，那么网络通信协议是怎么回事呢？网络相信大家都很熟悉，但是网络通信协议是怎么回事呢，下面就让小编带大家一起了解吧。
OSI 七层
互联网协议按照不同的功能分为OSI七层，也可以合并成5层
- 应用层
- 传输层----数据段
- 网络层----数据包
- 数据链路层----数据帧
- 物理层----数据位
可以看到，每一层的数据都有不同的叫法，这只是为了方便讨论而做的命名。
每层都有特殊的协议运行，越往上的层越靠近用户，越往下越靠近硬件
用户使用网络，感知到的只是最上一层应用层，其下的层开发者也不需要去真的封包解包，都是使用套接字来处理
物理层
计算机与计算机之间物理的介质：电线，网线，光线
发送的都是0101这样没有意义的电信号，需要读出电信号的实际意义，需要数据链路层对他进行处理
数据链路层
规定一种协议，所有的计算机都基于这种协议来通信，规定了多少电信号位为一组，这一层就依据这个协议来对读0101数据：以太网协议
以太网协议
Ethernet，做出一系列规定，所有的计算机都可以依据这个规定通讯
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一组电信号构成一个数据包，叫做帧
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每一数据帧分成两个部分，报头和数据
头包含
- 发送者的地址，占6个字节
- 接收者的地址，占6个字节
- 数据的数据类型，6个字节
数据部分就是具体传的数据，最长有限制，超过了就会分片发送
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头中放的地址是mac地址
使用以太网协议，就可以知道0101表示的是什么内容
mac地址
以太网协议规定每个接入互联网的设备都要有网卡，网卡的地址在出场的时候就被写死，全世界唯一
发送者和接收者的mac地址放在数据帧的头中
广播
以太网内的通信方式，以太网内所有计算机都会接收到这个数据，都对他进行解包，看看头里面的接收者是不是自己，不是就不管，是的话就继续读下去得到数据
类似于村口大喇叭，所有人都能听到，但是只有指定的那个接收者会进行回应
网络层
要与全世界的计算机进行通信，当然不能用一个全世界都能听到的大喇叭喊话，于是规定另一种协议：IP协议
IP协议
区分要发送的数据哪些是可以用大喇叭喊到的，哪些不是
- 如果在一个村，大喇叭喊一声可以得到回应，就用喇叭喊
- 不在一个村，就采用别的方法先发电报给别的村，别的村广播站再用大喇叭喊
IP地址被分为两部分，单独使用哪个部分都不能够辨识一个IP所处的子网，必须一起使用
- 网络部份：标识子网
- 主机部分：标识主机
子网掩码
长的跟IP地址一样，是表示子网络特征的一个参数，可以通过and运算用来判断两个IP地址是否再一个子网内
总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。
IP 数据包
于数据链路层的帧一样，网络层也会把数据包起来，加上头，然后把整个包当作数据丢给链路层
ARP协议
一种通过广播获取要通信计算机的mac地址的方式，使用arp协议之后，ip地址就可以标识实际上任意一台计算机
传输层
网络层的ip帮我们区分子网，以太网层的mac帮我们找到主机，还需要找到具体的应用程序：使用端口，与网卡关联
传输层功能：建立端口到端口的通信
- 计算机上每一个需要网络通信的程序，都会开一个端口
- 同一时间只会有一个程序占据一个端口
- 端口的范围是 0-65535，其中8000以前是操作系统用的，之后是应用软件用的
tcp协议
在传输数据前先在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输
TCP和UDP使用IP协议从一个网络传送数据包到另一个网络。把IP想像成一种高速公路，它允许其它协议在上面行驶并找到到其它电脑的出口。TCP和UDP是高速公路上的“卡车”，它们携带的货物就是像HTTP，文件传输协议FTP这样的协议等。
在传输数据前必须进行三次握手，用来创建双向的连接，三次握手后才能进行数据传输
传输过程中，客户端和服务端都会经历两种状态的变化
- 客户端：syn_cent ----> established
- 服务端：syn_listen ----> wstablished
总结三次握手的步骤：
- 第一次握手：建立连接时，客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B，并进入SYN_SEND状态，等待服务器B确认。
- 第二次握手：服务器B收到SYN包，必须确认客户A的SYN(ACK=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(SYN=k)，即SYN+ACK包，此时服务器B进入SYN_RECV状态。
- 第三次握手：客户端A收到服务器B的SYN＋ACK包，向服务器B发送确认包ACK(ACK=k+1)，此包发送完毕，客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态，完成三次握手
TCP结束数据传输要进行四次握手
客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送(报文段4)。
服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1(报文段5)。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。
服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A(报文段6)。
客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)。