网络
OSI 七层模型，是理想化的模型，将复杂的流程分解为几个功能实现复杂问题简单化。
七层模型
- 7.应用层（用户最终的接口） 微信、QQ , HTTP\DNS\FTP\TFTP\SMTP\DHCP
- 6.表示层（数据的表示、安全、压缩）
- 5.会话层（建立和管理会话）
- 4.传输层 TCP、UDP
- 3.网络层（路由器） IP 协议 ipv4、ipv6
- 2.数据链路层（交换机、网卡）
- 1.物理层（物理设备，网线、光纤）
七层模型是倒着看的，下层是为了给上层提供服务的
没有插 wan 口的路由器可以充当交换机，但传输效率不如交换机
应用层（整合表示层与会话层）
代表性协议是 HTTP、DNS。
管理会话建立会话、数据表示。
把用户要传递的数据封装一层，即装包，但它并没有传输能力，传输是靠传输层来处理的。
传输层
代表性协议是 TCP、UDP，目前有且仅有两种。
传输的数据叫做段。
将应用层传递来的数据进行拆分（应用层可能传来一个很大的数据，不可能一次性直接传到下一层）、包装，加入序号（用来标记这个被拆开的数据位置）、端口号（传递本地端口和对方端口以供连接）。
网络层（IP层）
代表性协议是 IP 协议（ipv4、ipv6）。
传输的数据叫做包。
对传输层传递来的数据再进行包装，同时如果这个数据太大，也会拆分数据。将 ip 地址包装进去。
数据链路层
传输的数据叫做帧。
会把数据再进行包装，增加一头一尾，形成帧（Frame），也叫 MTU， 一帧理论可以传 1500 字节。
超过 1500 字节会在网络层进行分包。（注：HTTP2 中还有分帧的概念）
物理层
物理上的设备，网线、光纤、双绞线。
概念
IP 地址和 MAC 地址（ip转换为mac地址是只支持局域网的）
- 最终通信都是通过 MAC 地址通信，每个网卡都有自己的 MAC 地址（原则上唯一）。
- 交换机/路由器通过 DHCP 协议分配给每台电脑 IP，通过 ARP 协议（局域网内有效）将 IP 地址转化成 mac 地址。（注：电信、网通也是通过 DHCP 协议来给各个用户动态分配 IP 的）
路由器和交换机
- 交换机：维护 mac 地址表（交换机端口对应的 mac 地址），不关心 ip 地址。核心就是交换数据，交换效率高。交换机传输数据时，先查看内存中的地址对照表以确定目的MAC，存在就直接对着 MAC 地址发送，如果目的 MAC 不存在地址表中，就广播所有端口 ，经过 ARP 协议之后得到 MAC 地址，并且将 MAC 地址与端口号缓存到内部地址表中，以供下次使用。
- 路由器：分为 lan 口 和 wan 口，在不接 wan 口的情况下，路由器可以看成是交换机，但效率低。有网的路由器关联了 ip 地址，可以上网。
网关
TCP/IP 中规定两个子网不能直接通信（通过子网掩码来区分两个设备是否是同一个子网），我们从内网访问到外网属于两个不同的子网。路由器就充当了网关的角色，因此网关（Gateway）又称网间连接器、协议转换器。因此访问外网就通过路由器来访问。
比如 192.168.0.1 和 192.168.0.2 两个 ip，可以通过 & 255.255.255.0（子网掩码） 来判断是否在同一局域网下，& 之后两者的值都为 192.168.0.0，为同一局域网，不需要走网关。
计算机子网访问公网（如 192.168.0.1 访问 110.242.68.4 即百度）时，是通过路由器的，源 IP 会经过 SNAT 协议（还会虚拟一个端口号作为标识）把子网 IP 转化后转发到公网上，接收到公网数据后，通过之前虚拟出来的端口号，找到要给哪个端口发送数据。
TCP/IP 参考模型（五层模型）
Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议，TCP/IP 协议簇不仅仅指TCP 和 IP 两个协议。
协议就是通信的规则，以 http 协议当作范例来说（协议就是对数据的封装和传输）
- 数据链路层、物理层：物理设备
- 网络层：
- IP 协议：寻址通过路由器查找，将消息发送给对方路由器，通过 ARP 协议，发送自己的 mac 地址。
- ARP 协议：Address Resolution Protocol ，从 ip 地址获取 mac 地址（局域网），RARP (通信由 mac 地址通信，通过自己的 mac 地址，对方的 ip，获取对方的 mac 地址，就是反着来)。如果是七层模型，ARP 可以归为数据链路层。五层模型时，网络层才开始有协议
- 传输层：TCP、UDP
- 应用层：HTTP、DNS、FTP、TFTP、SMTP（simple mail 简易邮件传输协议）、DHCP
DNS 协议
Domain Name System， DNS 服务器是进行域名和对应的 IP 地址转换的服务器。
- 顶级域名 .com
- 二级域名 .com.cn
- 三级域名
www.xxx.com.cn，有多少个点就是几级域名，如果www.baidu.com就是 2级
访问过程：我们访问 www.baidu.com.cn 时，假设 DNS 服务器没有对应的域名缓存，就会通过 DNS 服务器查找离自己最近的根服务器，通过根服务器找到 .cn 服务器，将 ip 返回给 DNS 服务器，DNS 服务器会继续向此 IP 发送请求，去查找对应 .cn 下 .com 对应的 ip，接着返回后继续寻找 .baidu 的 ip，直到最后获得 www 的 ip，缓存到 DNS 服务器上。
路由器也是 DNS 服务器，如果我们选择自动获取 DNS 服务器，就会指向路由器，我们常用的 DNS 服务器有 114.114.114.114（国内移动、电信、联通 DNS） 和 8.8.8.8 （Google DNS）。
IP协议（寻址）
目前主流的是 IPV4、IPV6
- IPV4 地址最大是 255.255.255.255， 总共可以编 43亿个地址，不够用，因此出现 IPV6
- 通过IP地址逐级查找，直到定位到最终的设备。（如找到 192.168.1.12，先去 255.0.0.0 找，再去 255.255.0.0 找，以此类推，直到找到设备）
TCP 协议（传输）
tcp 传输控制协议 Transmision Control Protocal 是可靠、面向连接（在发数据前要连接好）的协议，传输效率低（因为要在不可靠的 IP 层上建立可靠的传输层，需要握手）。TCP 提供全双工服务，即数据可以在同一时间双向传播。数据是无序地在网络间传递，接收方需要有一种算法在接受到数据后恢复原有的顺序。
一个 TCP 段最多 60 个字节，但这里包含有 20 字节的头部，每次传输数据都需要 20 个字节作为头部，相当大了，所以 tcp 传输过程中有粘包的概念（一个数据分段传了好几个，会粘到一起）。
IP 层不可靠的原因：丢包， TCP 发现丢包会重发
单工：只能往一个方向传递，比如 A -> B，而不能 B -> A
半双工：可以往两个方向传递，但同一时间只能传递同一方向，如 B -> A 的同时不能 A -> B
全双工：可以同时往两个方向传递，在 A -> B 的同时可以 B -> A
- 源端口号、目的端口号，指的是发送方随机端口，目标端对应的端口，由于是 16 位，可以得知端口号只会是 0 - 65535 之间
- 32 位序列号是用于对数据进行标记，方便重组，如这次数据传输传到第 100 位，下次这个值就位 100，表示本次数据传输是从第 100 位开始
- 确认号表示指下一次应该受到的数据的序列号，实际上它是已收到确认应答号减一为止的数据，当前报文段最后一个字节的编号 + 1 即为确认应答号。
- 4 位首部长度（数据偏移）：表示首部长度，也可以表示 TCP 所传输的数据部分从 TCP 的哪个位置开始算，最大值为 0b1111，也就是 15，单位是 4 字节，也就是说首部最大 60 字节。比如该值为 5，就表示 TCP 包的开始 20 （4 * 5）字节为 TCP 头，其他为 TCP 数据
- URG：紧急信号；ACK：确认信号；PSH：应该从 TCP 缓冲区读走数据；RST：断开重连；SYN：建立连接；FIN：表示要断开连接
- 校验和：用来做差错控制，看看传输的报文段是否损坏
- 窗口大小：该字段长为16位。用于通知从相同TCP首部的确认应答号所指位置开始能够接收的数据大小，TCP不允许发送超过此处所示大小的数据。不过，如果窗口为0，则表示可以发送窗口探测，以了解最新的窗口大小。
- 紧急指针：用来发送紧急数据使用，只有在 URG 控制位为1时有效。
TCP 是提供可靠的网络传输，需要建立连接，流速控制。 UDP 协议只发包，无连接协议，速度快。
