开篇问题
TCP 在进行三次握手的时候，IP层和 Mac 层对应有什么操作呢？
从原始地址 A 到目标地址 D，中间经过两个中转站 A->B->C->D，是通过路由转发的。
那 A 知道自己的下一个中转站是 B，那从 A 发出来的包，应该把 B 的 IP 地址放在哪里呢？B 知道自己的下一个中转站是 C，从 B 发出来的包，应该把 C 的 IP 地址放在哪里呢？如果放在 IP 协议中的目标地址，那包到了中转站，怎么知道最终的目的地址是 D 呢？
我们常听说二层设备、三层设备。二层设备处理的通常是 MAC 层的东西。那我发送一个 HTTP 的包，是在第七层工作的，那是不是不需要经过二层设备？或者即便经过了，二层设备也不处理呢？或者换一种问法，二层设备处理的包里，有没有 HTTP 层的内容呢？
最终，可以结合为一个综合的问题。从你的电脑，通过 SSH 登录到公有云主机里面，都需要经历哪些过程？或者说你打开一个电商网站，都需要经历哪些过程？说得越详细越好。
网络为什么要分层？
这个问题，可以给自己建立一个认知：复杂的问题和程序常常都要分层解决。
想象网络包就是一段 Buffer，或者一块内存，是有格式的。同时，想象自己是一个处理网络包的程序，而且这个程序可以跑在电脑上，可以跑在服务器上，可以跑在交换机上，也可以跑在路由器上。你想象自己有很多的网口，从某个口拿进一个网络包来，用自己的程序处理一下，再从另一个网口发送出去。
当然网络包的格式很复杂，这个程序也很复杂。复杂的程序都要分层，这是程序设计的要求。比如，复杂的电商还会分数据库层、缓存层、Compose 层、Controller 层和接入层，每一层专注做本层的事情。
程序是如何工作的？
我们可以简单地想象“你”这个程序的工作过程。
当一个网络包从一个网口经过的时候，你看到了，首先先看看要不要请进来，处理一把。有的网口配置了混杂模式，凡是经过的，全部拿进来。
接收解析
拿进来以后，就要交给一段程序来处理。假设是process_layer2(buffer)。程序明白其中的意思，从 Buffer 中，摘掉二层的头，看一看，应该根据头里面的内容做什么操作。
假设你发现这个包的 MAC 地址和你的相符，那说明就是发给你的，于是需要调用
process_layer3(buffer)。这个时候，Buffer 里面往往就没有二层的头了，因为已经在上一个函数的处理过程中拿掉了，或者将开始的偏移量移动了一下。在这个函数里面，摘掉三层的头，看看到底是发送给自己的，还是希望自己转发出去的。
如何判断呢？如果 IP 地址不是自己的，那就应该转发出去；如果 IP 地址是自己的，那就是发给自己的。根据 IP 头里面的标示，拿掉三层的头，进行下一层的处理，到底是调用
process_tcp(buffer) 呢，还是调用 process_udp(buffer) 呢？
假设这个地址是 TCP 的，则会调用process_tcp(buffer)。这时候，Buffer 里面没有三层的头，就需要查看四层的头，看这是一个发起，还是一个应答，又或者是一个正常的数据包，然后分别由不同的逻辑进行处理。如果是发起或者应答，接下来可能要发送一个回复包；如果是一个正常的数据包，就需要交给上层了。交给谁呢？是不是有 process_http(buffer) 函数呢？
没有的，如果你是一个网络包处理程序，你不需要有 process_http(buffer)，而是应该交给应用去处理。交给哪个应用呢？在四层的头里面有端口号，不同的应用监听不同的端口号。如果发现浏览器应用在监听这个端口，那你发给浏览器就行了。至于浏览器怎么处理，和你没有关系。
封装发送请求
而浏览器自然是解析 HTML，显示出页面来。电脑的主人看到页面很开心，就点了鼠标。点击鼠标的动作被浏览器捕获。浏览器知道，又要发起另一个 HTTP 请求了，于是使用端口号，将请求发给了你。
你应该调用send_tcp(buffer)。不用说，Buffer 里面就是 HTTP 请求的内容。这个函数里面加一个 TCP 的头，记录下源端口号。浏览器会给你目的端口号，一般为 80 端口。然后调用send_layer3(buffer)。Buffer 里面已经有了 HTTP 的头和内容，以及 TCP 的头。在这个函数里面加一个 IP 的头，记录下源 IP 的地址和目标 IP 的地址。
然后调用send_layer2(buffer)。Buffer 里面已经有了 HTTP 的头和内容、TCP 的头，以及 IP的头。这个函数里面要加一下 MAC 的头，记录下源 MAC 地址，得到的就是本机器的 MAC 地址和目标的 MAC 地址。不过，这个还要看当前知道不知道，知道就直接加上；不知道的话，就要通过一定的协议处理过程，找到 MAC 地址。反正要填一个，不能空着。
万事俱备，只要 Buffer 里面的内容完整，就可以从网口发出去了，你作为一个程序的任务就算告一段落了。
层与层之间的关系
知道了上面的过程后，其实分层最重要的是要体现处层层封装的过程。
另外对于开篇的问题:
- 在 TCP 三次握手的时候，IP 层和 Mac 层在做什么，当然是 TCP 每发送一个消息，都会带着 IP 层和 MAC 层。 TCP 每发送一个消息，IP 层和 MAC 层的所有机制都要运行一遍。对 TCP 协议来说，三次握手也好，重试也好，只要想发出去包，就要有 IP 层和 MAC
层，不然是发不出去的。所以如果一个 HTTP 协议的包跑在网络上，它一定是完整的。无论这个包经过哪些设备，它都是完整的。
只要是在网络上跑的包，都是完整的，可以有下层没上层，绝对不可能有上层没下层 - 所谓的二层设备、三层设备，都是这些设备上跑的程序不同而已。一个 HTTP 协议的包经过一个二层设备，二层设备收进去的是整个网络包。这里面 HTTP、TCP、 IP、 MAC 都有。什么叫二层设备呀，就是只把 MAC 头摘下来，看看到底是丢弃、转发，还是自己留着。那什么叫三层设备呢？就是把 MAC 头摘下来之后，再把 IP 头摘下来，看看到底是丢弃、转发，还是自己留着。
小结
理解网络协议的工作模式，有两个小窍门：
- 始终想象自己是一个处理网络包的程序：如何拿到网络包，如何根据规则进行处理，如何发
出去； - 始终牢记一个原则：只要是在网络上跑的包，都是完整的。可以有下层没上层，绝对不可能
有上层没下层。