一、网络协议模型

1、ISO/OSI 网络协议模型

什么是计算机网路？

计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

什么是网络协议？

网络协议是一种特殊的软件，是计算机网络实现其功能的最基本的机制。网络协议的本质就是规则，即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。网络协议并不是一套单独的软件，它融合于其它所有的软件甚至硬件系统中，因此可以说协议在网络中无所不在。

什么是协议栈？

为了减少网络设计的复杂性，绝大多数网络采用分层设计的方法。所谓分层设计，就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层，不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议，同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递。各层的协议和接口统称为协议栈。

什么是 ISO/OSI 网络协议模型？

描述计算机网络各协议层的一般方法是采用国际标准化组织（International Standardization Organization, ISO）的计算机通信开放系统互连（Open System Interconnection, OSI）模型，简称 ISO/OSI 网络协议模型。

2、TCP/IP 协议族

TCP/IP 不是个单一的网络协议，而是由一组具有层次关系的网络协议组成的协议家族，简称 TCP/IP 协议族。

— TCP：传输控制协议，面向连接，可靠的全双工的字节流。

— UDP：用户数据报协议，无连接，不如 TCP 可靠但速度快。

— ICMP：网际控制消息协议，处理路由器和主机间的错误和控制消息。

— IGMP：网际组管理协议，用于多播。

— IPv4：网际协议版本 4，使用 32 位地址，为 TCP、UDP、ICMP 和 IGMP 提供递送分组服务。

— IPv6：网际协议版本 6，使用 128 位地址，为 TCP、UDP 和 ICMPv6 提供递送分组服务。

— ARP：地址解析协议，把 IPv4 地址映射到硬件地址。

— RARP：逆地址解析协议，把硬件地址映射到 IPv4 地址。

— ICMPv6：网际控制消息协议版本 6，总和了 ICMP、IGMP 和 ARP 的功能。

— BPF：BSD 分组过滤器，为应用程序提供访问数据链路层的接口，由源自 BSD 的系统内核提供。

— DLPI：数据链路提供者接口，为应用程序提供访问数据链路层的接口，由源自 SVR4 的系统内核提供。

通常所说的 TCP、UDP 和 ICMP 等协议都是工作在 IP 协议之上的，IP 协议作为它们的基础协议为其提供服务支撑。

扩展：IPv6协议原理以及跟IPv4的差别

3、TCP/IP 与 ISO/OSI 模型

在 ISO/OSI 网络协议模型的基础上，TCP/IP 协议做了部分合并和简化，同时将网络编程的接口设定在传输层与会话层之间，这样做的理由有两点。

第一、上三层与应用程序的业务逻辑（如数据包的组织与解析、收发的实际与次序等）密切相关，而与具体的通信细节（如收发分组、计算验证校验和、丢包重传等）关系不大；下四层主要处理通信细节而与具体应用的业务逻辑无关。

第二、上三层通常构成用户进程，而下四层通常是系统内核的一部分。

二、消息与地址

1、消息包与消息流

应用程序负责组织的通常都是业务相关的数据内容，而要想把这些数据内容通过网络发送出去，就要将其自上向下地压入协议栈，每经历一个协议层，就会对数据做一层封包，每一层输出的封包都是下一层输入的内容，消息包沿着协议栈的运动形成了消息流。

当从网络上接收数据时，过程刚好相反，消息包自下向上地流经协议栈，每经历一个协议层，就会对输入的数据解一层封包，经过层层解包以后，应用程序最终得到的将只是与业务相关的数据内容。

2、IP 地址

什么是 IP 地址？

IP 地址，全称网际协议地址（Internet Protocol Address）,是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，为互联网上的每个网络和每台主机分配一个逻辑地址，借以消除物理地址差异所带来的影响。

IP地址如何表示？

在计算机内部，IP 地址用一个 32 位无符号整数表示，如：0x01020304。如无特别说明，我们只讨论 IPv4 的情况。

人们更习惯使用点分十进制字符串表示，如：1.2.3.4。字符串形式的从左到右，对应整数形式的从高字节到低字节。注意这里所说的高低指的是数位高低而非地址高低。

查看 IP 地址的基本命令

Windows系统操作系统：ipconfig ipconfig/all
Unix/Linux操作系统：ifconfig /sbin/ifconfig

什么是 IP 地址分级?

— A 级地址：以 0 为首的 8 位网络地址 +24 位本地地址

— B 级地址：以 10 为首的 16 位网络地址 +16 位本地地址

— C 级地址：以110 为首的 24 位网络地址 +8 位本地地址

— D 级地址：以 1110 为首的 32 位多播地址

例如：某台计算机的 IP 地址：192.168.182.48，写成整数形式：11000000 10101000 10110110 00110000

C 级地址，网络地址：192.168.182.0，本地地址：48.

工具：进制转换 - 在线工具

什么是子网掩码？

一般与IP地址搭配使用，主要用于指定一个IP地址中具体的网络地址和主机地址。也就是说判断两个IP地址是否在同一个子网中。

IP 地址 & 子网掩码 = 网络地址

192.168.182.48 & 255.255.255.0 = 192.168.182.0

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