[TOC]
## 數據鏈路層
**Ethernet協議**
Ethernet協議規定一組電信號構成一個數據包,叫做“幀”(Frame)。
**幀(Frame)**
每一幀分成標頭(Head)和數據(Data)。
Head包含數據包的一些說明項,如發送者、接收者,數據類型等;Data則是數據包的具體內容。
Head的長度固定為18字節,Data最短為46字節,最長為1500字節;所以一幀最短為64字節,最長為1518字節。
**如何表示發送者和接收者**
以太網規定接入網絡的設備必須具有“網卡”接口。數據包是從一塊網卡傳送到另一塊網卡。網卡的地址為AC地址。
**MAC地址**
MAC地址唯一。長度為48個二進制位,通常用12個十六進制數表示。前6個十六進制數是廠商編號,后6個是該廠商的網卡流水號。
通過ARP協議來獲取接收方的MAC地址。通過“廣播”(broadcasting)向本網絡內所有計算機發送,讓每臺計算機讀取Head。找到接收方的MAC地址與自身的MAC地址比較。如果相同接收,作進一步處理;反之則丟棄。
## 網絡層
區別MAC地址是否屬于同一個子網絡,如果是則用“廣播”方式發送;若不是則用“路由”的方式發送。為此引用網絡地址概念。
每臺計算機有兩個地址**MAC地址**和**網絡地址**。網絡地址確定計算機所在的子網絡,MAC地址將數據包發送到該子網絡中的目標網卡。先處理網絡地址,再處理MAC地址。
**IP協議**
規定網絡地址的協議為IP協議,所定義的地址為IP地址。目前廣泛使用的是IPv4,IP協議的第四版。
IPv4規定網絡地址由32個二進制位組成,通常使用分成四段的十進制數表示IP地址,從0.0.0.0到255.255.255.255
**IP數據包**
根據IP協議發送的數據叫做IP數據包。IP數據包也分為標頭和數據兩個部分,標頭主要包括版本、長度,IP地址等信息;數據則是數據包的具體內容。標頭的長度為20到60字節,整個數據包的總長度最大為65535字節。
## 傳輸層
有MAC地址和網絡地址之后,就可以在互聯網任意兩臺主機上建立通信。通過“端口”(port)來講數據包區別發送到指定的程序。
“端口”是0到65535之間的一個整數,16個二進制位。0到1023的端口被系統占用。有了IP和端口,就能確定互聯網上的一個程序,進而實現網絡間的通信。
**UDP協議**
因需要在數據包中加入端口信息,從而引入新的協議。UDP協議的格式幾乎就是在數據前面加上端口號。
UDP數據包由“標頭”和“數據”組成,標頭主要定義了發出端口和接收端口;數據就是具體內容。
UDP數據包“標頭”一共只有8個字節,總長度不超過65535字節,正好放進一個IP數據包。
UDP的缺點:可靠性較差,發出之后無法知道對方是否收到,誕生了**TCP協議**。
TCP數據包沒有長度限制,但為了保證網絡的效率,通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度,以確保單個TCP數據包不會再被分割。
## 應用層
應用程序接收到“傳輸層”的數據,就要對數據進行解包。數據來源各不一樣,就需要事先規定好通信的數據格式,否則接收方無法獲得真正發送的數據內容。“應用層”的作用就是規定好應用程序使用的數據格式,常見HTTP,FTP等。

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