Apandam的博客

IPV4地址有限，但通过NAT路由器，可以使得整个内网N多台机器，对外只使用一个公网IP，大大节省了IP资源。内网机子主动连接公网IP，中间的NAT会将内网机子的内网IP转换为公网IP，从而实现内网和外网的数据交互。普通的NAT技术，只会修改网络包中的发送端和接收端IP地址，当内网设备较多时，将有可能导致冲突。因此一般都会使用NAPT技术，同时修改发送端和接收端的IP地址和端口。由于NAT的存在，公网IP是无法访问内网服务的，但通过内网穿透技术，就可以让公网IP访问内网服务。

IP地址就像快递里填的送件和收件地址，是一串编号，用于在纷繁复杂的网络世界中标识你的位置。IPv4有32位，最多能表示42亿个IP地址。为了更好的管理它们，教科书上出现过ABC这样的分类方式，并且在ABC类里还分为私有地址和公有地址。但目前流行使用CIDR的方式进行分类。为了表示更多主机，我们可以将网络分为广域网和局域网，广域网用公有地址，局域网使用私有地址。将公有地址乘上私有地址，就能表示远大于42亿台的机子。家庭网络较小，往往小区内几幢楼构成一个局域网，这几幢楼共用一个公有IP地址。

首先，我们两个手机的绿皮聊天软件客户端，要通信，中间会通过它们家服务器。大概长这样。但为了简化模型，我们把中间的服务器给省略掉，假设这是个端到端的通信。且为了保证消息的可靠性，我们盲猜它们之间用的是TCP协议进行通信。为了发送数据包，两端首先会通过三次握手，建立TCP连接。一个数据包，从聊天框里发出，消息会从聊天软件所在的用户空间拷贝到内核空间的发送缓冲区（send buffer） ，数据包就这样顺着传输层、网络层，进入到数据链路层，在这里数据包会经过流控（qdisc），再通过RingBuffer发到物理层

我们知道网络就像一根管子，而管子吧，就会有粗细。一个数据包想从管子的一端到另一端，得过这个管子。但数据包的量有大有小，想过管子，数据包不能大于这根管子的粗细。问题来了，数据包过大时怎么办？答案比较简单。会把数据包切分小块。这样数据就可以由大变小，顺利传输。回去看下网络分层协议，数据先过传输层，再到网络层。这个行为在传输层和网络层都有可能发生。在传输层（协议）里，叫分段。在网络层（层），叫分片。那么不管是分片还是分段，肯定需要按照一定的长度切分。在里，这个长度是。在层里，这个长度是。那MSS和MTU是什么关系

网线替代了上面的灰色部分，实现物理层互联。如果想要两台电脑互联成功，还需要确保每一层所需要的步骤都要做到位，这样数据才能确保正确投送并返回。从数据链路层到物理层，数据会被转为01比特流。此时需要把比特流传到另一台电脑。通过一根网线，两段水晶头插入网口，把两台电脑连起来。A电脑和B电脑完成连接之后，可以尝试从A电脑中ping一下B，再从B电脑中ping一下A。如无意外，都能ping通。A给B发个消息，从应用层到数据链路层，会分别加上A和B的各种’'身份信息"。比如在传输层会加上A和B的应用端口号，在网络层加上

还记得四层网络协议长什么样子吗？四层网络模型每层各司其职，消息在进入每一层时都会多加一个报头，每多一个报头可以理解为数据报多戴一顶帽子。这个报头上面记录着消息从哪来，到哪去，以及消息多长等信息。比如，记录的是硬件的唯一地址，记录的是从哪来和到哪去，传输层头记录到是到达目的主机后具体去哪个进程。可以把网络比喻为一个水管，是有一定的粗细的，这个粗细由**网络接口层（数据链路层）*提供给*网络层，一般认为是的（1500），直接传入整个消息，会超过水管的最大承受范围，那么，就需要进行切片，成为一个个数据包，这样消息