计算机基础-day3

网络基础

什么是互联网协议？

互联网协议是计算机网络中为进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合，其定义了计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机间通信的一系列统一标准，

为什么要有互联网协议？

就像人与人之间沟通一样，良好的沟通需要用相同的语言，比如都用普通话交流，当交流时各用各自擅长的语言，我用普通话，你用英语，其他人有用法语德语，就会造成沟通上的障碍，而接入网络的不同的计算机之间也存在这一问题，所以需要有一种“共同语言”来支撑不同操作系统的计算机之间的交流，而“互联网协议”就是用来提供这一标准的。

TCP/IP五层模型

应用层（Application layer）：为用于通信的应用程序和用于消息传输的底层网络提供接口，常见的应用层协议有：HTTP（超文本传输协议）、HTTPS（安全的超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）等，不同的应用能够产生不同的数据。

传输层（Transport Layer）：实现端到端的数据传输，在终端用户之间提供透明的数据传输，向上层提供可靠的数据传输服务。主要协议为TCP（可靠）协议和UDP（不可靠）协议，传输的是数据报。

网络层（Network Layer）：实现两个端系统之间的数据透明传送，具体功能包括寻址和路由选择、连接的建立、保持和终止等。主要协议是IP协议、ARP（地址解析协议）、ICMP（Internet控制报文协议），传输的是IP数据包

数据链路层（Data Link Layer）：在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层，传输的是数据帧。

物理层（Physical Layer）：为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境，常见的物理层设备有网卡、光纤、网线、串口线等，传输的是二进制数据流（bit）。

用户上网流程

1.用户浏览器输入网址（域名地址），请求访问目标地址，因为是域名地址，本机并不能识别，所以需要向配置的dns服务器地址发起解析请求，而本机和目的dns服务器不在同一网络内，所以本机首先需要寻找网关

2.获取网关mac地址，本机在当前网络内发送源mac为本机、目的mac为FF:FF:FF:FF:FF:FF、源ip为本机、目的ip为网关ip的广播（基于udp封装），该网络内所有主机接收后拆开包，网关发现目的ip为自己的，就回复响应，返回自己的mac

3.本机获取网关mac地址后，就准备向dns发起请求，但是本机只知道dns的ip地址，并不知道dns的mac地址，所以首先主机将请求数据进行传输层报头封装、网络层封装含有源ip地址和目的dns ip地址的ip头、数据链路层封装含有本机源mac地址和目的网关mac地址的帧头，以二进制数据流的方式发送给网关，网关收到数据流进行重组并解封帧头，获取目的ip地址，更换源和目的mac重新封装，根据路由表信息进行转发到dns所在网络网关，dns网关重复网关到网关的解封和封装过程将请求包转发给dns服务器

4.dns服务器获取dns网关发送的二进制数据流，进行重组获得数据帧，解除帧头获得ip数据包，解除ip头获得数据报，解除报头获得最终数据，得到用户机的域名解析请求，经过处理将域名解析结果传送给用户，封装过程参考过程3

5.用户获取到web服务器ip地址，即可进行访问，封包和解封包过程参考过程3