# 基础知识：
- tcp/ip协议不是一个协议，是一个协议群，tcp/ip协议对应的四层模型，应用层、传输层、网络层、链路层。
## 各层到底做了啥？
- 链路层：
主要是将数据封装成数据帧，数据帧头部信息有源mac地址，目标mac地址，然后以广播形式通过物理介质（光纤、双绞线..）发送给目标主机。
为什么有ip地址还需要mac地址？
ip地址是分配的，可变动的，mac地址是每块网卡的身份标识，主机接入互联网必须使用网卡，网卡地址是一个机器全球唯一标识，所以通过mac地址找目标主机更可靠。
有了MAC地址以后，以太网采用广播形式，把数据包发给该子网内所有主机，子网内每台主机在接收到这个包以后，都会读取首部里的目标MAC地址，然后和自己的MAC地址进行对比，如果相同就做下一步处理，如果不同，就丢弃这个包。
- 网络层：
发送者如何知道接收者的MAC地址？（arp协议）
发送者如何知道接收者和自己同属一个子网？(ip协议)
如果接收者和自己不在同一个子网，数据包如何发给对方(路由协议)
网络层有ip协议、arp协议、路由协议，主要是解决如上三个问题。
我认为该层主要是为了获取目标的mac地址。
ARP获取mac地址，ARP首先会发起一个请求数据包，数据包的首部包含了目标主机的IP地址，然后这个数据包会在链路层进行再次包装，生成以太网数据包，在数据包传输时要通过ip协议判断目标ip和源ip是否处于同一子网，如果不在，则通过路由协议将数据包转发给本子网的网关进行路由，最终由以太网广播给目标ip子网内的所有主机，每一台主机都会接收到这个数据包，并取出标头里的IP地址，然后和自己的IP地址进行比较，如果相同就返回自己的MAC地址，如果不同就丢弃该数据包。ARP接收返回消息，以此确定目标机的MAC地址。
- 传输层：
链路层主通过MAC地址明确主机的身份， 网络层通过IP地址明确了目标主机网段，有了这两个地址，数据包就从可以从一个主机发送到另一台主机。
但实际上数据包是从一个主机的某个应用程序发出，然后由对方主机的应用程序接收。而每台电脑都有可能同时运行着很多个应用程序，所以当数据包被发送到主机上以后，是无法确定哪个应用程序要接收这个包。
所以传输层传输层的主要工作是定义端口，标识应用程序身份，实现端口到端口的通信，TCP协议可以保证数据传输的可靠性。
传输层有udp、tcp协议，udp协议是面向无连接，tcp是建立在udp的基础上建立三次握手，确认连接可靠性。
主机A：我想发数据给你，可以么？
主机B：可以，你什么时候发？
主机A：我马上发，你接着！
- 应用层：
应用层常见的有http、ftp、smtp协议等，该层主要工作是定义数据格式并按照对应的格式解读数据。
例http协议，在头信息定义了content-type是json还是from表单提交。
## 总结：
当你输入一个网址并按下回车键的时候，首先，应用层协议对该请求包做了格式定义；紧接着传输层协议加上了双方的端口号，确认了双方通信的应用程序；然后网络协议加上了双方的IP地址，确认了双方的网络位置；最后链路层协议加上了双方的MAC地址，确认了双方的物理位置，同时将数据进行分组，形成数据帧，采用广播方式，通过传输介质发送给对方主机。而对于不同网段，该数据包首先会转发给网关路由器，经过多次转发后，最终被发送到目标主机。目标机接收到数据包后，采用对应的协议，对帧数据进行组装，然后再通过一层一层的协议进行解析，最终被应用层的协议解析并交给服务器处理。
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