一 CS架构和与BS架构

　　Client（客服端 ）<===========>Server（服务端）

　　客户端软件send 　　　　　　　　服务端软件recv
　　操作系统 　　　　　　　　 　　　操作系统
　　计算机硬件<====物理介质=====>计算机硬件

二 网络通信原理

　　2.1什么是网络

　　　　网络存在的意义就是跨地域数据传输==>称之为通信

　　　　网络=物理链接介质（网线，交换器......）+互联网通信协议

　　2.2 什么是互联网通信协议

　　　　互联网的本质就是一系列的网络协议

　　　　一台硬设有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使用了，然而你也只能自己使用，像这样，每个人都拥有一台自己的机器，然而彼此孤立

　　　　如何能大家一起玩耍

　　　　然而internet为何物？其实两台计算机之间通信与两个人打电话之间通信的原理是一样的（中国有很多地区，不同的地区有不同的方言，为了全中国人都可以听懂，大家统一讲普通话）

　　　　普通话属于中国国内人与人之间通信的标准，那如果是两个国家的人交流呢？

　　　　问题是，你不可能要求一个人／计算机掌握全世界的语言／标准，于是有了世界统一的通信标准：英语

　　　　结论：英语成为世界上所有人通信的统一标准，如果把计算机看成分布于世界各地的人，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是

　　　　一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议，总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite).

　　　　互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。

 三 osi七层协议

　　3.1 七层协议分类

　　　　互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层

　　　　协议：规定数据的组织格式。格式：头部+数据部分。举个例子把东西（数据）邮寄给某人需要先把东西（数据）打包，在外面要写上收件人寄件人等（头部），然后在邮寄到收件人手上，收件人需要

　　　　拆掉包裹（头部），就能得到里面的东西（数据）。

　　3.2 5层协议的介绍

　　　　3.2.1 物理层

　　　　　　物理层主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0

　　　　　　一组物理层数据称之为：位

　　　　　　单纯的电信号毫无意义，必须对其进行分组，这就涉及到数据链路层

　　　　3.2.2 数据链路层

　　　　　　数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位一组，每组什么意思

　　　　　　数据链路层的功能：定义了电信号的分组方式

　　　　　　ethernet以太网协议规定

　　　　　　　　规定1：一组数据称之为一个数据帧

　　　　　　　　规定2：数据帧分成两部分==>头+数据

　　　　　　　　　　头包含(固定18个字节)：发送这/源地址(6字节)与接收者/目标地址(6字节)和数据类型(6个字节)     该地址是mac地址

　　　　　　　　　　数据包含(最短46字节，最长1500字节)：网络层发过来的整体的内容

　　　　　　　　　　head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分片发送

　　　　　　　　规定3：规定但凡接入互联网的主机必须有一块网卡，每块网卡在出厂时都烧制好一个全世界独一无二的地址，该地址称之为mac地址

　　　　　　mac地址

　　　　　　　　head中包含的源和目标地址由来：ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址

　　　　　　　　长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）

　　　　　　广播

　　　　　　　　注意：计算机通信基本靠吼，即以太网协议的工作方式是广播

　　　　3.2.3 网络层

　　　　　　网络层由来：有了ethernet、mac地址、广播的发送方式，世界上的计算机就可以彼此通信了。

　　　　　　问题是世界范围的互联网是由一个个彼此隔离的小的局域网组成的，那么如果所有的通信都采用以太网的广播方式，那么一台机器发送的包全世界都会收到。

　　　　　　上图就得出了网络层的功能：划分广播域，每一个广播域但凡要接通外部，一定要有一个网关帮内部的计算机转发包到公网,网关与外界通信走的是路由协议

　　　　　　网络层同样有几个规定：

　　　　　　　　规定1：一组数据称之为一个数据包

　　　　　　　　规定2：数据帧分成两部分==>头+数据

　　　　　　　　　　头包含：源地址与目标地址，该地址是IP地址

　　　　　　　　　　数据包含的：传输层发过来的整体的内容

　　　　　　IP协议：

　　　　　　　　规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示

　　　　　　　　范围0.0.0.0-255.255.255.255

　　　　　　　　一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1

　　　　　　　　ip地址分为两部分一个合法的ipv4地址组成部分=ip地址/子网掩码地址

　　　　　　　　注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网

　　　　　　子网掩码：

　　　　　　　　所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。

　　　　　　　　比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，

　　　　　　　　写成十进制就是255.255.255.0。

　　　　　　　　知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。

　　　　　　　　方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。

#先装换为2进制，然后按位比较都为1才是1
计算机1：
172.16.10.1：     10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.000000000
172.16.10.0:      10101100.00010000.00001010.000000000

计算机2：
172.16.10.2：      10101100.00010000.00001010.000000010
255.255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.000000000
172.16.10.0:       10101100.00010000.00001010.000000000

案例

　　　　　　　　总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。

　　　　　　 ARP协议

　　　　　　　　arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即广播的方式，所有上层的包到最后都要封装上以太网头，然后通过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到

　　　　　　　　通信是基于mac的广播方式实现，计算机在发包时，获取自身的mac是容易的，如何获取目标主机的mac，就需要通过arp协议

　　　　　　　　arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址

　　　　　　　　协议工作方式：每台主机ip都是已知的

　　　　　　　　例如：主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24

　　　　　　　　一：首先通过ip地址和子网掩码区分出自己所处的子网

　　　　　　　　二：分析172.16.10.10/24与172.16.10.11/24处于同一网络(如果不是同一网络，那么下表中目标ip为172.16.10.1,通过arp获取的是网关的mac)

　　　　　　　　三：这个包会以广播的方式在发送端所处的自网内传输，所有主机接收后拆开包，发现目标ip为自己的，就响应，返回自己的mac

网络编程基础之网络协议篇

原文：https://www.cnblogs.com/bk134/p/12714016.html