计算机网络 1

网络编程的三要素

协议

IP 协议

[!attention] “IP” 和 “IP 地址” 可能有人会把“IP”和“IP 地址”搞混，“IP”其实是一种协议的名称，叫作网际协议

IP 协议的作用是把各种数据包准确地传送给对方。所以需要满足两个重要的条件 IP 地址【指明了节点被分配到的地址】和 MAC 地址【网卡所属的固定地址】

IP 地址可变换，但 MAC 地址基本上不会更改。

TCP/IP 协议族

TCP/IP 协议族里包含了什么？

![[Excalidraw/计算机/四大件/计算机网络 Draw.md#^group=EvbWjsbl|400]]

TCP/IP 的分层管理

![[Excalidraw/计算机/四大件/计算机网络 Draw.md#^group=mSWl9U1a|860]]

• [!] 过程
  • 首先作为发送端的客户端在应用层【HTTP 协议】发出一个想看某个 Web 页面的 HTTP 请求；
  • 接着，为了传输方便，在传输层【TCP 协议】把从应用层收到的数据【HTTP 请求报文】进行分割，并在各个报文上打上标记序号及端口号后转发给网络层；
  • 在网络层【IP 协议】，增加作为通信目的地的 MAC 地址后转发给链路层；
  • 接收端的服务器在链路层接收到数据，按序往上层发送，一直到应用层。
• [!] 分层的特点
  • 分层之后代表模块化，我们需要修改哪一块就修改哪一块，不用改动整体
  • 使得设计更加简单，应用层只用考虑应用层的内容，无需弄清 IP，线路等问题

应用层

应用层负责处理网络通信中的应用程序数据应用层协议【定义了应用程序之间的通信规则和数据交换格式，使得不同的应用程序能够在网络上进行可靠的数据传输和通信】

应用层协议提供了各种服务和功能【电子邮件传输（SMTP）、文件传输（如 FTP 和 TFTP）、远程登录（如 Telnet 和 SSH）、万维网访问（如 HTTP 和 HTTPS）、域名系统（DNS）、网络时间协议（NTP）、简单网络管理协议（SNMP）等等】

传输层

传输层提供端到端的数据传输服务，确保数据在源主机和目标主机之间的可靠传输 #问题/没搞懂传输层是干什么的？

传输层的两个主要协议是 传输控制协议 (TCP) 和 用户数据报协议 (UDP)

网络层

网络层主要负责：

• IP 地址处理: 负责确定数据包的源 IP 地址和目标 IP 地址。这使得数据包能够正确的从源头发送到目标。
• 路由选择: 负责确定数据包从源头到目标的最佳路径。它要考虑的因素包括路径的长度、网络的拥堵程度、路由器的性能等。
• 分片和重组: 如果一个数据包过大，以至于不能通过某个网络，网络层会将其分片成更小的部分，这些部分会独立的通过网络。在目标端，这些分片会被重新组合。
• 错误处理和诊断: 例如，ICMP 协议【它能够告诉发送者数据包是否成功到达，如果没有，原因是什么】

网络接口层【链路层】【物理层】

链路层提供了一个物理介质，并处理与物理层相关的细节，以便上层协议可以进行可靠的数据传输。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC【网络适配器（网卡）】，及光纤等物理可见部分