计算机网络五层结构

    互联网的核心就是各种协议，而互联网的实现是通过几层结构组成的，具体多少层说法不一，按我的理解总共分为五层。

    互联网的实现是由五层组成的，又下到上分别为：实体层、链接层、网络层、传输层、应用层。越下层越接近硬件，越上层越接近用户。

    实体层：计算机硬件与硬件直接通讯时通过电信号实现的，而实体层正是用来传输0和1的电信号的。

    链接层：有了0和1的电信号之后，需要有相应的规定将他们组合并且解读，这就是链接层，定义了0和1的解读方式。

    一般以以太网规定的解读方式进行解读，即“标头+数据”的形式。标头包括了发送者，接收者等的信息，数据即要传输的数据。那么如何发送给特定的接收者呢？每台计算机都要以网卡为接口实现接受和传送数据，而网卡的地址就是MAC地址，通过这个地址来接受和传送数据。每台计算机的MAC地址都是独一无二的。

    具体的实现方法为：计算机会把数据包发送给同一个子网络中的所有计算机，让他们自行判断他们的MAC地址是否和接收者的MAC地址相同，是则接受。这样一来也会带来一个致命的缺点，就是数据只能在同个子网络中传输，而互联网是由无数个子网络组成的，通常情况下两台计算机是不属于同一个子网络的。

       如何解决MAC地址传输数据的缺点呢？先判断接收者的和发送者是否处在同一个子网络，是则通过广播的方式传播，否则通过路由的方式传播。MAC地址无妨实现这个目的，因此引入了网络层。

        网络层：通过添加网络地址既网址来判断计算机是否处在同一个子网络中。   

    IP：规范了网络地址的协议叫做IP协议，它所定义的地址称为IP地址。由 “网络部分+主机部分”组成。

    在同一个自网络中的计算机的IP地址的网络部分必然是相同的，但是我们无法通过IP地址直观的判断那些属于网络部分，哪些属于主机部分，这就引入了子网掩码。

    子网掩码：由32位2进制组成，网络部分2进制值均为1，主机部分均为0。eg：255：255：255：0表示IP地址前24位二进制为网络部分，其余为主机部分。

    两台计算机建立通信必须知道MAC地址和IP地址，而IP地址通常情况下都是已知的，MAC地址需要通过ARP协议获取。

    知道了MAC地址和IP地址后，两台计算机就能建立通信了。但是具体是哪些程序之间互相通信，我们还无法得知，这时候要引入端口和传输层。

    端口：程序在网卡中的编号，可以用数字0~65535表示。

    网络层：实现端口与端口的通信。

    Unix把主机+端口成为“套接字“既”Socket“。

    把端口加到数据包中的协议有UDP和TCP协议。UDP协议相对简单，但是无法判断对方是否接受了数据。TCP协议恰恰相反，过程复杂且耗费资源多，但是可以判断对方是否接受了数据。

    应用层：规定传输的数据类型。

参考文章：http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/05/internet_protocol_suite_part_i.html