一、什么是网络协议？
幻想一下，咱们有一封信，要送给近邻市的好基友，要怎样做呢？
- 把信装信封
- 把信投递到邮筒
- 邮递员送信
- 好基友取信
写信得知道对方的地址，并且把地址写在信封上。这样邮递员才知道信送到哪里。
别的，送信并不是由一个邮递员完结的，中间有许多中转的过程，每一个邮递员都只担任某几个小区函件的收递
信也能够分类的，能够是普通函件，也能够是加急件，快件之类的
中国邮政，能够送信，也能够送其它快递
假如咱们要给近邻市的好基友发送一条信息，这中间又阅历了什么样的过程呢？网络状况是怎样样的呢？
众所周知，网络协议是分层的，如下所示：
- 应用层：能够比照中国邮政，中国邮政能够运用全国的邮政网络推出不同的产品，比方能够送信，也能够送快递，能够飞机运贵重物品，针对邮政网络有不同的“应用”产品
- 传输层：能够比照邮政的传输方法，物品有易碎品，也有普通物品，邮政肯定会有不同的方法来确保运送的安全，比方说，运送易碎品之前先把物品包裹得厚厚地
- 网际层：能够比照邮政的运送网络，邮政或许和其它航空公司协作来运送物品，邮政公司本身并不担任运送，它只担任物品的打包，打包好交给航空公司就行了，而航空公司便是邮政的运送网络，它对应着网际层
- 网络接口层：它对应着邮政系统的一些底层套件，比方邮筒之类的
每一层都运用下一层的服务做相应的事情，比方传输层就运用网络层的传输服务，完成特定的信息传送方法。每一层都只对上一层担任。
二：数据链路层
网络接口层，也能够叫数据链路层，它是网络四层协议中的最下面一层，它会与硬件打交道，网络中传输的都是1、0之类的二进制，二进制数据与电气数据的转化，便是由数据链路层完结。数据链路层有自己的数据格局：
那这儿就有一个疑问了？数据链路层的数据怎样定位呢？送信有必要得有地址，数据链路层的数据也有地址，mac地址。每一个主机都有必要有mac地址，mac地址在设备出厂的时分就确认了，通常是48个二进制位，通常用12个十六进制数据表明
如上图的物理地址，便是mac地址，前6位是厂商编号，后6位是网卡编号。mac地址，全世界唯一。或许有同学会有疑问了，不是还有IP地址吗，不是经过IP地址来确认网络接纳地址的吗？IP地址用在网际层（也叫网络层），MAC地址用在数据链路层。
从前文所述，咱们能够知道，mac地址是一个真实的物理地址，而ip地址仅仅一个虚拟地址。为什么会有两套地址系统，已然MAC地址现已全世界唯一了，能不能不要IP地址，只需mac地址呢？这个问题，当咱们聊到IP地址时就能回答了。IP地址是经过层级联系来将核算机分组的（子网的完成）。不同核算机组间传递信息时要经过路由表，它们自己被分红不同的层级。比方，202.108.x.x是百度的网络。经过这个地址，百度能够知道那些不计其数的子网在哪里散布同时怎样找到它们（其他人不需要知道这个，只需要知道以202.108最初的IP地址都会到百度那里）。
在一个局域网中，假如两台主机相互通信，网速会非常快。因为在同一个主机傍边，互相都有对方的mac地址，直接将数据发送给对方就行了。这就好比送信，假如对方和你在同一个小区中，你直接把信送过去就行了，不需要再把信中转到城市的函件中转中心，再绕一大圈送回来，这样功率天然就高了。
三：网络层
邮递员送信的过程是怎样样的呢？
首先根据地址将信分捡，广东省深圳市某某区某某街道某某小区之类的。将信分组之后，功率则会在大进步。网络，也是存在分组的，怎样完成网络分组的呢，便是经过大名鼎鼎的IP地址。
一般ip地址是由32个bit组成，它的前一部分代表网络，后一部分代码主机，假定上面的ip地址中前24位是网络地址，223.212.40，那么主机部分便是后边的8位，当时ip地址的主机部分便是80。假如两个ip地址的网络部分是相同的，那么它们肯定处于同一个子网络傍边。
网络层传输的数据叫IP数据包，ip数据包也分为标头和数据部分，但整个ip数据包都是存在在数据链路层的数据部分。能够理解为信封套着信封
ip层传输的数据并不能保证安全，比方说卡车在送货的时分有或许出现货物损坏，没有办法保证货物必定就完整无缺。别的，ip层也不是一个面向衔接的运送，它和电话不相同，电话得打通之后再说话，但ip层传输数据不相同，只管送。当然，运送出错也会有相应方法通知主机。
四：传输层
传输层中有两个大名鼎鼎的协议，TCP和UDP，只需是程序员没人不知道这两个的吧。TCP和UDP运用ip层，完成自己的特殊的传输方法，所以这一层叫传输层。
有了ip地址和mac地址，能够精准地确认一台主机的位置。但我能够运用pc看网页，也能用pc聊qq，或人给我发了一个qq信息，pc怎样知道这是qq信息而不是一个其它信息呢，这儿还有一个概念叫端口。在传输层，结合ip和端口，就能够知道信息是发给主机的哪个应用程序的。
TCP，一种面向衔接的安全的传输方法，有点类似于打电话，得经过三次握手确认衔接，双刚才能够发送音讯，假如因为网络原因发送出错了，还会重传，断开衔接还得经过四次握手才会真地断开衔接
UDP，非面向衔接，也不安全的传输方法。它并不要求两边建立衔接，只管把数据报发送出去，不论对方是否接纳。
安全的方法都是有代价的，虽然TCP安全，但得经过三次握手才能建立衔接，中间还得经过ack确认已接纳的数据，监听超时，假如超时了，还要重传，假如网络堵塞，重传是否会加剧堵塞，所以超时时刻的设定也是一个难点，得经过特定算法动态核算超时时刻。
UDP不安全，是不是就必定不可取呢，也不是，它有它的好处。谷歌的QUIC，便是在应用层对UDP加以控制，也能完成安全的传输，某些当地也会比TCP更优异
传输层也有自己的数据格局，不过它是套在ip数据中，还是和之前相同的信封套信封方法
五：应用层
应用层，我们都听过http等协议，http协议便是应用层的协议。
http协议是运用tcp协议完成的，运用tcp协议完成的诸多特性。前文说到的QUIC，也是应用层的协议。应用层是最高的一层，直接面临用户，http协议的数据部分就放在TCP数据包的“数据”部分。最终，整个数据链路层的数据包格局就变成了这样
