标签：系统 32位 网络层 toc 模型 引入 范围 编号 功能
一、互联网协议
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网络协议。
二 、为什么要有互联网协议
互联网协议就相当于计算机界的英语。它的功能：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、tcp/ip五层模型
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，这里仅讨论五层模型。
用户感知的是最上面的应用层，越往下越靠近硬件，每一层都有自己运行的特定协议。
物理层：传递电信号
数据链路层：定义电信号的分组方式，Ethernet，mac，广播的工作方式
- 以太网协议ethernet规定：
- mac地址： 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。
每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的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：有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以通信了（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址）
ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼
网络层：IP，标识一个子网
同一网络区域内的计算机通信靠广播，否则通过路由的方式，此时我们遇到的问题就是怎么区分哪些计算机是属于同一广播域的，即网络层功能：引入一套新的地址用来区 分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址
- 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，一个ip地址通常写成四段十进制数。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。
-
ip地址分成两部分
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：表示子网络特征的一个参数。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。
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。
- ip数据包：分为head和data部分，无须为ip包定义单独的栏位，直接放入以太网包的data部分
以太网数据包的”数据”部分，最长只有1500字节。如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了。
- ARP协议：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。首先通过ip地址和子网掩码区分出自己所处的子网，分析 172.16.10.10/24与172.16.10.11/24是否处于同一网络，是同一网络，通过ARP获取的是目标主机mac，目标主机ip；如果不是同一网络，那么通过ARP获取的是网关的mac，目标主机ip。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。
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
传输层：tcp/udp==》基于端口工作的协议，标识一台机器的唯一应用程序
端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口
tcp协议：可靠传输
udp协议：不可靠传输
- tcp三次握手和四次挥手：建立连接三次完成，断开连接需要四次完成
应用层：http，用户自己定义的协议
四、用户上网流程
1.本机获取
- 本机的IP地址：192.168.1.100
- 子网掩码：255.255.255.0
- 网关的IP地址：192.168.1.1
- DNS的IP地址：8.8.8.8
3.dns协议(基于udp协议)
4.HTTP部分的内容
我们假定这个部分的长度为4960字节，它会被嵌在TCP数据包之中。
5 TCP协议
- TCP数据包需要设置端口，接收方（Google）的HTTP端口默认是80，发送方（本机）的端口是一个随机生成的1024-65535之间的整数，假定为51775。
- TCP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入HTTP的数据包，总长度变为4980字节。
6 IP协议
- 然后，TCP数据包再嵌入IP数据包。IP数据包需要设置双方的IP地址，这是已知的，发送方是192.168.1.100（本机），接收方是172.194.72.105（Google）。
- IP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入的TCP数据包，总长度变为5000字节。
7 以太网协议
- 最后，IP数据包嵌入以太网数据包。以太网数据包需要设置双方的MAC地址，发送方为本机的网卡MAC地址，接收方为网关192.168.1.1的MAC地址（通过ARP协议得到）。
- 以太网数据包的数据部分，最大长度为1500字节，而现在的IP数据包长度为5000字节。因此，IP数据包必须分割成四个包。因为每个包都有自己的IP标头（20字节），所以四个包的IP数据包的长度分别为1500、1500、1500、560。
8 服务器端响应
- 经过多个网关的转发，Google的服务器172.194.72.105，收到了这四个以太网数据包。
- 根据IP标头的序号，Google将四个包拼起来，取出完整的TCP数据包，然后读出里面的”HTTP请求”，接着做出”HTTP响应”，再用TCP协议发回来。
- 本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来，完成一次网络通信。
五、其他
- IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程，这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。
- DHCP：DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作， 主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。DHCP有3个端口，其中UDP67和UDP68为正常的DHCP服务端口，分别作为DHCP Server和DHCP Client的服务端口；还有一个546号端口。
- DNS：DNS（Domain Name System，域名系统），因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过主机名，最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。DNS协议运行在UDP协议之上，使用端口号53。有递归和迭代查询两种方式。
- 域名定义：主机 二级域名 顶级域名 根域
Python学习day3--网络基础之网络协议篇
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原文地址：http://www.cnblogs.com/metianzing/p/6889633.html
