28、网络基础：从数据包到IPv6网络的全面解析

网络基础：从数据包到IPv6网络的全面解析

1. 数据包通信基础

主机能够以任意顺序发送、接收和处理数据包，无论这些数据包来自何处或去往何方，这使得多个主机能够“同时”进行通信。例如，当一台主机需要同时向另外两台主机传输数据时，它可以在传出数据包中交替指定不同的目标。将消息拆分成更小的单元也有助于检测和纠正传输过程中的错误。

通常情况下，你无需担心数据包与应用程序所使用的数据之间的转换，因为操作系统会为你完成这项工作。不过，了解数据包在网络层中所扮演的角色是很有帮助的。

2. 网络层结构

一个完整运行的网络包含一组被称为网络栈的网络层。典型的互联网栈从顶层到底层依次如下：
- 应用层 ：包含应用程序和服务器用于通信的“语言”，通常是某种高级协议。常见的应用层协议包括超文本传输协议（HTTP，用于网页）、加密协议如TLS，以及文件传输协议（FTP）。应用层协议常常可以组合使用，例如TLS通常与HTTP结合形成HTTPS。应用层处理在用户空间进行。
- 传输层 ：定义了应用层的数据传输特性。该层包括数据完整性检查、源端口和目标端口，以及在主机端将应用数据拆分成数据包（如果应用层尚未完成此操作）并在目标端重新组装的规范。传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）是最常见的传输层协议。传输层有时也被称为协议层。在Linux中，传输层及以下的所有层主要由内核处理，但也有一些例外情况，即数据包会被发送到用户空间进行处理。
- 网络层或互联网层 ：定义了如何将数据包从源主机移动到目标主机。互联网特定的数据包传输规则集被称为