作者： 張小云的博客

出處：https://www.cnblogs.com/zhangweicheng/p/13388701.html

我們網(wǎng)上沖浪也沖了這么多年，也該上岸好好看看這些浪的形狀了。

1. 從一個(gè)網(wǎng)址了解浪來(lái)浪去#

 我們知道計(jì)算機(jī)之間的通過(guò)其實(shí)都是通過(guò)IP+端口的形式，但是我們平時(shí)訪問(wèn)的時(shí)候根本就沒(méi)涉及到這兩個(gè)東西，還是能訪問(wèn)到資源，為啥呢？這得問(wèn)問(wèn)我們神奇的DNS。

1. 首先，舉個(gè)例子，我們輸入www.bilibili.com，這個(gè)時(shí)候需要通過(guò)DNS將其轉(zhuǎn)化為IP地址才能繼續(xù)訪問(wèn)，其流程大概是這樣的：

從當(dāng)前的瀏覽器中查詢是否存在當(dāng)前域名，如果有則返回其對(duì)應(yīng)的IP地址，否則的話向本機(jī)操作系統(tǒng)中查詢。操作系統(tǒng)如果有，則返回，瀏覽器將其緩存起來(lái)之后返回；如果操作系統(tǒng)查詢不到的話，那么則向路由器緩存上查詢。同上，有返回并且緩存到操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)返回并緩存到瀏覽器；無(wú)則向本地服務(wù)器請(qǐng)求。本地服務(wù)器就是運(yùn)營(yíng)商，比如說(shuō)電信或者移動(dòng)。操作過(guò)程同上，還沒(méi)有的話就要向根服務(wù)器請(qǐng)求了。根服務(wù)器就是終點(diǎn)站了，操作跟上面一樣，如果還沒(méi)有的話，服務(wù)器就要請(qǐng)你檢查你的域名了。

okay，上面繞了一圈之后我們現(xiàn)在拿到了B站的IP：假設(shè)為139.159.246.60，接下來(lái)就可以訪問(wèn)了。

 是不是還少點(diǎn)了什么？哦，是了，少了端口，那端口咋辦呢？不用辦，每個(gè)協(xié)議都有默認(rèn)的端口，如果你不輸入端口號(hào)的話就會(huì)使用默認(rèn)的，例如http協(xié)議默認(rèn)80，而https默認(rèn)443，所以實(shí)際上輸入www.bilibili.com實(shí)際上請(qǐng)求的是139.159.246.60:80，也就是機(jī)器IP地址為139.159.246.60上的80端口的程序，所以B站服務(wù)器的服務(wù)要占用監(jiān)聽(tīng)80端口，當(dāng)然那邊肯定還做了負(fù)載均衡，這就不扯了。

2. 現(xiàn)在知道具體地址地址還需要做什么呢，還需要建立連接，要保證等下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候是okay的，所以這邊會(huì)跟服務(wù)器建立TCP連接，完成之后進(jìn)入下一步。
3. 連接okay了，瀏覽器這邊就組裝好請(qǐng)求頭準(zhǔn)備發(fā)送請(qǐng)求，請(qǐng)求頭包含了一些重要的信息如請(qǐng)求的方式、代理、請(qǐng)求格式，接收格式等，組裝完成后發(fā)送。
4. 服務(wù)器收到請(qǐng)求解析之后包裝所需信息返回。
5. 客戶端（一般是瀏覽器或者App）這邊接收到之后進(jìn)行渲染，然后就是我們平時(shí)看到的圖形界面了。
6. 最后根據(jù)是否保持連接來(lái)決定是否關(guān)閉。

這樣一次對(duì)B站的訪問(wèn)就完成了。但是這都是表面，我們甚至都不知道浪里的是水還是鹽，計(jì)算機(jī)究竟是如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)通信的，接下來(lái)讓我們走進(jìn)《網(wǎng)絡(luò)》。

Top

2. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議#

 上面說(shuō)到一個(gè)請(qǐng)求的完整路徑，但那只是站在應(yīng)用層的角度來(lái)看的，而在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用層只是屬于某個(gè)模型的一部分。

 平時(shí)所說(shuō)的網(wǎng)絡(luò)模型有三種：OSI七層、TCP/IP五層、TCP/IP四層。這三種模型都是概念模型，注意是概念模型，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)的方式并不是固定的，三兄弟來(lái)亮個(gè)相吧。

 這幾層背起來(lái)還不用一分鐘，但那沒(méi)用，就跟名字一樣，需要的是靈魂，而不是枯燥的文字，所以需要理解。

七層模型#

七層懂了，四、五層還難嗎。 

我們知道數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)底層最終都會(huì)變成0和1，那么可能有人問(wèn)了，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)那么牛逼，底層給整個(gè)2或者3出來(lái)總可以吧，老是糾結(jié)0和1干嘛？說(shuō)實(shí)話，實(shí)在是辦不到。

 計(jì)算機(jī)通過(guò)電纜的電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信，而電信號(hào)只有高低兩種，所以也就分別對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)數(shù)字的1和0，這也是物理層的作用，將數(shù)字轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)給其他計(jì)算機(jī)。

物理層：將接收到的數(shù)據(jù)從1和0轉(zhuǎn)化成高低信號(hào)發(fā)送給其他計(jì)算機(jī)。

但發(fā)是發(fā)出來(lái)了，其他計(jì)算機(jī)怎么知道你阿巴阿巴在說(shuō)什么呢，不懂也沒(méi)意義啊。所以需要定義一些規(guī)則，例如發(fā)送32位，前8位是文件信息，后24位才是數(shù)據(jù)，這樣就知道了，這種規(guī)則就叫做協(xié)議。但是協(xié)議人人都可以定，一千個(gè)哈姆雷特就有一千種協(xié)議，這么多個(gè)哈姆雷特有點(diǎn)滲人，所以需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一，這才出現(xiàn)了以太網(wǎng)協(xié)議。

 以太網(wǎng)協(xié)議的內(nèi)容大致為：

每組信號(hào)構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)包，即"幀"。每個(gè)數(shù)據(jù)包都包含兩個(gè)部分。head：固定18個(gè)字節(jié)，包含發(fā)送者、接收者和數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)體data：真正的數(shù)據(jù)。

有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在知道發(fā)送的是什么了，但是怎么知道要發(fā)給誰(shuí)呢？那就是通過(guò)mac地址，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有著世界上獨(dú)一無(wú)二的mac地址，通過(guò)這個(gè)地址能夠標(biāo)識(shí)唯一的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，將這當(dāng)做地址再適合不過(guò)了。okay，現(xiàn)在發(fā)送內(nèi)容有了，發(fā)給誰(shuí)也知道了，那咋發(fā)呢？能不能通過(guò)一條準(zhǔn)確的通道能夠直達(dá)接收者呢？

 計(jì)算機(jī)之間的通信方式是通過(guò)原始的廣播來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

 什么意思呢？意思就是說(shuō)，我要發(fā)送一條消息，這條消息的頭部包含了是誰(shuí)發(fā)的，發(fā)給誰(shuí)的，那么我將這條消息發(fā)給同一個(gè)局域網(wǎng)下的所有計(jì)算機(jī)，他們收到了就看下是不是發(fā)給自己的，如果是則進(jìn)行響應(yīng)，否則就不管。

 可能有人會(huì)質(zhì)疑，"老哥，照你這么說(shuō)，那全世界的計(jì)算機(jī)要通信的話不就得都在一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，這樣的話，不就可以聯(lián)機(jī)打CS了？" 我沒(méi)說(shuō)過(guò)這句話，周樹(shù)人也沒(méi)說(shuō)過(guò)。確實(shí)，如果只按照上面的方式，全世界的計(jì)算機(jī)需要進(jìn)行通信的話必須要求在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，但這是不可能的，即便可能也是一種災(zāi)難。所以需要更好的方法，這時(shí)候網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議就登場(chǎng)了，IP協(xié)議的主要作用有兩個(gè)：

給每臺(tái)計(jì)算機(jī)分配IP地址和路由。判斷兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是否在同一局域網(wǎng)內(nèi)：計(jì)算的方式大致為兩個(gè)IP地址跟子網(wǎng)掩碼做于（&）運(yùn)算，如果結(jié)果相同就在同一子網(wǎng)內(nèi)，否則則不在。（子網(wǎng)掩碼有興趣可以自己搜一下）

 嗯？你說(shuō)的這個(gè)IP，它跟通信所需要的mac有關(guān)系嗎？計(jì)算機(jī)之間是通過(guò)mac地址識(shí)別的，現(xiàn)在只有IP地址是對(duì)不上號(hào)的，所以我們需要一個(gè)轉(zhuǎn)換器，這個(gè)轉(zhuǎn)換器叫做ARP協(xié)議(OSI七層中屬于鏈路層)，ARP協(xié)議的作用就是將IP地址轉(zhuǎn)化為mac地址。有了這個(gè)協(xié)議，加上之前的那些，全世界的計(jì)算機(jī)都可以進(jìn)行通信啦。鼓掌！鼓掌！鼓掌！

 但是！不好意思，我還是得說(shuō)但是，這樣的話計(jì)算機(jī)之間貌似只能一對(duì)一，我們平時(shí)一臺(tái)計(jì)算機(jī)肯定不止只運(yùn)行一個(gè)程序，像下面這樣都得有幾個(gè)了。

 肯定還有東西將其拆得更細(xì)，從而給程序定位，這時(shí)候傳輸層的端口協(xié)議TCP和UDP就上線了，TCP和UDP提供了端口的概念，這樣我們通過(guò)ip轉(zhuǎn)mac確定一臺(tái)計(jì)算機(jī)，再通過(guò)端口確定具體的一個(gè)程序，從而實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的通信，一臺(tái)計(jì)算機(jī)運(yùn)行多個(gè)程序，程序可以跟另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的程序進(jìn)行通信，瞬間形成N×N。到了這一層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本就結(jié)束了，往上還有三層可以理解為輔助和加強(qiáng)作用。

會(huì)話層：管理TCP連接、流量控制等。

表示層：格式、字符、加密等翻譯工作和轉(zhuǎn)化。

應(yīng)用層：展示給用戶的東西，例如HTTP協(xié)議就是一個(gè)頁(yè)面，F(xiàn)TP用于傳輸?shù)取?/p>

Top

3. 小結(jié)#

 本文的敘述方式比較口語(yǔ)化，但如果能簡(jiǎn)單理解那就足夠了。首先一開(kāi)始講輸入一個(gè)網(wǎng)址發(fā)生的事情，接而引出下方的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中從底層物理層的電信號(hào)到最上層應(yīng)用層的http協(xié)議，大致的講述模式為：當(dāng)前的問(wèn)題—>為了解決當(dāng)前的問(wèn)題需要怎么做 的這種模式，相信理解起來(lái)并不困難。