前言：
学习网络是计算机的必修课，理解网络的深层原理，可以有助于我们提高日常开发能力。
认识网络：
⽹络互连：
随着时代的发展，越来越需要计算机之间互相通信，共享软件和数据，即以多个计算机协同⼯作来完成业务，就有了⽹络互连。
⽹络互连：将多台计算机连接在⼀起，完成数据共享。
数据共享本质是⽹络数据传输，即计算机之间通过⽹络来传输数据，也称为⽹络通信。 根据⽹络互连的规模不同，可以划分为局域⽹和⼴域⽹。
局域网LAN：
局域⽹，即 Local Area Network，简称LAN。Local 即标识了局域⽹是本地，局部组建的⼀种私有⽹络。局域⽹内的主机之间能⽅便的进⾏⽹络通信，⼜称为内⽹；局域⽹和局域⽹之间在没有连接的情况下，是⽆法通信的。
局域⽹组建⽹络的⽅式有很多种
（1）基于⽹线直连
（2）基于集线器组建
（3）基于交换机组建
（4）基于交换机和路由器组建
广域网WAN：
⼴域⽹，即 Wide Area Network，简称WAN。通过路由器，将多个局域⽹连接起来，在物理上组成很⼤范围的⽹络，就形成了⼴域⽹。⼴域⽹内部的局域⽹都属于其⼦⽹。
⽹络通信基础：
⽹络互连的⽬的是进⾏⽹络通信，也即是⽹络数据传输，更具体⼀点，是⽹络主机中的不同进程间，基于⽹络传输数据。
那么，在组建的⽹络中，如何判断到底是
从哪台主机，将数据传输到那台主机
呢？这就需要使⽤IP地址来标识。
IP地址
概念
IP地址主要⽤于标识⽹络主机、其他⽹络设备（如路由器）的⽹络地址。简单说，IP地址⽤于定位主机的⽹络地址。
就像我们发送快递⼀样，需要知道对⽅的收货地址，快递员才能将包裹送到⽬的地。
格式
IP地址是⼀个32位的⼆进制数，通常被分割为4个“8位⼆进制数”（也就是4个字节），如：
01100100.00000100.00000101.00000110。
通常⽤“点分⼗进制”的⽅式来表⽰，即 a.b.c.d 的形式（a,b,c,d都是0~255之间的⼗进制整数）。
如：100.4.5.6。
端⼝号
概念
在⽹络通信中，IP地址⽤于标识主机⽹络地址，端⼝号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。
简单说：端⼝号⽤于定位主机中的进程。
类似发送快递时，不光需要指定收货地址（IP地址），还需要指定收货⼈（端⼝号）。
格式
端⼝号是0~65535范围的数字，在⽹络通信中，进程可以通过绑定⼀个端⼝号，来发送及接收⽹络数据。
综上：
IP是用来区分不同主机的，端口号是用来区分同一台主机上不同的进程的
。
为了更加网络通信的具体内容，例如如何区分你发送过来的是一个txt格式的文本文件，还是mp4格式的视频等等之类的？
接下来，引入网络通信的相关协议：
认识协议：
协议，⽹络协议的简称，⽹络协议是⽹络通信（即⽹络数据传输）经过的所有⽹络设备都必须共同遵从的⼀组约定、规则。如怎么样建⽴连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信交流。
协议（protocol）最终体现为在⽹络上传输的数据包的格式。
如何让这些不同⼚商之间⽣产的计算机能够相互顺畅的通信?
就需要有⼈站出来，约定⼀个共同的标准，⼤家都来遵守，这就是 ⽹络协议；
协议分层：
将网络通信一个大协议分成好几个小的协议，而且每个小协议负责一个问题。
只有相邻的协议之间才能进行交互，也就是上层协议，调用下层协议。下层协议给上层协议提供服务。
协议分层带来的好处：
类似于⾯向接⼝编程：定义好两层间的接⼝规范，让双⽅遵循这个规范来对接。
在代码中，类似于定义好⼀个接⼝，⼀⽅为接⼝的实现类（提供⽅，提供服务），⼀⽅为接⼝的使⽤类（使⽤⽅，使⽤服务）：
1.对于使⽤⽅来说，并不关⼼提供⽅是如何实现的，只需要使⽤接⼝即可
2.对于提供⽅来说，利⽤封装的特性，隐藏了实现的细节，只需要开放接⼝即可。
分层模型：
OSI七层模型：
即Open System Interconnection，开放系统互连，
OSI 七层⽹络模型是⼀个逻辑上的定义和规范：把⽹络从逻辑上分为了7层。
OSI 七层模型是⼀种框架性的设计⽅法，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输。
OSI 七层模型既复杂⼜不实⽤：所以 OSI 七层模型没有落地、实现。
实际组建⽹络时，只是以 OSI 七层模型设计中的部分分层，也即是以下 TCP/IP 五层（或四层）模型来实现。
TCP/IP五层（或四层）模型：
TCP/IP是⼀组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。
TCP/IP通讯协议采⽤了5层的层级结构，每⼀层都呼叫它的下⼀层所提供的⽹络来完成⾃⼰的需求。
1.应⽤层：负责应⽤程序间沟通，如简单电⼦邮件传输（SMTP）、⽂件传输协议（FTP）、⽹络远程访问协议（Telnet）等。我们的⽹络编程主要就是针对应⽤层。
2.传输层：负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP)，能够确保数据可靠的从源主机发送到⽬标主机。
3.⽹络层：负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中，通过IP地址来标识⼀台主机，并通过路由表的⽅式规划出两台主机之间的数据传输的线路（路由）。路由器（Router）⼯作在⽹路层。
4.数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如⽹卡设备的驱动、帧同步(就是说从⽹线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就⾃动重发)、数据差错校验等⼯作。有以太⽹、令牌环⽹，⽆线LAN等标准。交换机（Switch）⼯作在数据链路层。
5.物理层：负责光/电信号的传递⽅式。⽐如现在以太⽹通⽤的⽹线(双绞 线)、早期以太⽹采⽤的的同轴电缆(现在主要⽤于有线电视)、光纤，现在的wifi⽆线⽹使⽤电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能⼒决定了最⼤传输速率、传输距离、抗⼲扰性等。集线器（Hub）⼯作在物理层。
对于⼀台主机，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容，也即是TCP/IP五层模型的下四层；
1.对于⼀台路由器，它实现了从⽹络层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下三层；
2.对于⼀台交换机，它实现了从数据链路层到物理层，也即是TCP/IP五层模型的下两层；
3.对于集线器，它只实现了物理层；
当我们发送一份数据信息给服务器时，数据传输顺序是：
应用层——传输层——网络层——数据链路层——物理层；
服务器接收数据的顺序是：
物理层——数据链路层——网络层——传输层——应用层；
接下来为了更加深刻理解数据在网络通信中的整体过程，将以更具体的发送QQ消息为例：
1、用户在连天框中输入要发送的内容，点击发送按钮，此时内容会被QQ这样的程序构造成"
应用层数据包"的形式发送。
应用层的网络协议就描述了该数据包的构造，此处应用层数协议往往是开发QQ程序员自行定义的。
例如：
2、QQ这样的程序就会调用系统提供的API(传输层给应用提供的API)，操作系统会提供类似于"发送数据"这样的API，然后应用程序会将上述组织好的"应用层数据包"作为参数传进来，于是应用层数据包就到了系统内核中，进入到传输层的代码中。
此时传输层会把上述"应用层数据包"进一步进行封装，封装成"传输层数据包"。
由于传输层有多多种协议，其中主要的两个就是UDP和TCP。
假设此处使用UDP协议：
3、传输层将数据封装好之后，就会调用网络层提供的API进一步进行封装。
网络层也有很多协议，最主要的就是IPV4协议(简称IP协议)，IP协议就拿到上述的传输层数据包封装成"网络层数据包"。
4、网络层继续调用数据链路层提供的API，把数据交给数据链路层处理，数据链路层常见的协议是"以太网"(平时插网线进行上网)：
5、上述得到的数据就会交给物理层(硬件设备)
网卡会针对上述的二进制数据进行真正的传输操作，将二进制序列转化为电信号、光信号等等。
接收方接收到的信号，就是上述过程的反向操作。
中间的过程可能会经过路由器和交换机，分别针对传输过来的数据封装分用：
