引言：

北京時(shí)間：2023/8/4/22:40，天蒼蒼野茫茫，風(fēng)吹造地見牛羊，此時(shí)心潮澎湃，非常開心，啊哈哈哈！因?yàn)榫驮趧倓偽覀兘K于把系統(tǒng)編程方面的知識(shí)給學(xué)完了，啊哈哈哈！真是功夫不負(fù)有心人呀！嗚嗚嗚，仰天而泣，算了，不能發(fā)神經(jīng)，哈哈！今天把最后一節(jié)有關(guān)多線程知識(shí)的課給上完了，也就代表我們暫時(shí)可以和系統(tǒng)編程說拜拜啦！如果這么想，那么就是我在做夢(mèng)，嗚嗚嗚！因?yàn)闄C(jī)智的我知道，學(xué)習(xí)系統(tǒng)編程相關(guān)的知識(shí)其實(shí)本質(zhì)都是在為網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)做鋪墊，嗚嗚嗚，不服！好了，還是有好消息的，起碼我們算是真正要開始網(wǎng)路的學(xué)習(xí)了。學(xué)習(xí)系統(tǒng)編程終章博客將在明天更新，由于是終章所以文本較長(zhǎng)，滿滿都是干貨哦！并且昨天在我的預(yù)期下，好像并沒有失眠，睡的很香，但是早上還是沒有睡醒，8點(diǎn)的鬧鐘一點(diǎn)沒聽見，不知道為什么，哈哈哈！該篇博客就讓我們正式開始網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的學(xué)習(xí)吧！

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)理解

在把操作系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)學(xué)習(xí)完之后，此時(shí)我們正式來到網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，同理操作系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)只是為我們更好的理解網(wǎng)絡(luò)做鋪墊，當(dāng)然同理無論學(xué)習(xí)什么基礎(chǔ)概念都是最重要的，其次才是在概念之上的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的認(rèn)識(shí)，協(xié)議是什么？有什么用？對(duì)于當(dāng)前的我們來說肯定是一頭霧水，只知道協(xié)議對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來說至關(guān)重要，所以此時(shí)就讓我們從基礎(chǔ)出發(fā)，朝協(xié)議一步步走進(jìn)吧！

了解網(wǎng)絡(luò)發(fā)展背景，以及相關(guān)概念理解

在上世紀(jì)前頁(yè)，在清朝政府還在用火藥放鞭炮的時(shí)候，歐美資本主義列強(qiáng)已經(jīng)開始大力發(fā)展軍工業(yè)，直接導(dǎo)致我國(guó)被大肆侵略，在被侵略之前中華上下5000年的底蘊(yùn)，可以說當(dāng)時(shí)的清朝真的富的流油，間接導(dǎo)致危機(jī)意識(shí)不強(qiáng)，最終導(dǎo)致…。到后來的第二次世界大戰(zhàn)，全球到處都是戰(zhàn)爭(zhēng)，而唯獨(dú)人家美國(guó)，在我們還在連飯都吃不飽的時(shí)候，人家已經(jīng)開始搞起了計(jì)算機(jī)。

由于當(dāng)時(shí)科技還非常落后，對(duì)于許多科學(xué)研究都是在非常多科學(xué)家的共同協(xié)作下完成的，在當(dāng)時(shí)那個(gè)沒有網(wǎng)絡(luò)的年代，想讓每個(gè)科學(xué)家都利用計(jì)算機(jī)完成協(xié)作，那么前提肯定是需要讓所有科學(xué)家的電腦是協(xié)同的，但是就算科學(xué)家之間的電腦是協(xié)同的，那么也會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)無法共享，所以在不斷克服問題的過程中，就誕生了軟盤（類似U盤），本質(zhì)就是可以將計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，然后傳入另一個(gè)計(jì)算機(jī)，但是在大規(guī)模的協(xié)同中，這樣的工作模式存在很大的弊端，所以科學(xué)家們就開始使用電纜/無線電波傳輸電腦中的數(shù)據(jù)，科學(xué)家們?cè)谶@樣的協(xié)同工作下就完成了操作系統(tǒng)的研發(fā)，操作系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。但是使用電纜/無線電波也有一個(gè)弊端就是無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電腦間數(shù)據(jù)傳輸，所以后來在美國(guó)軍方的控制下，網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)運(yùn)而生。可以這么說，操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的誕生都是必然的，它們都是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的必要條件。當(dāng)然具體網(wǎng)絡(luò)是如何實(shí)現(xiàn)信息傳輸，肯定是離不開硬件的支持（交換機(jī)、路由器），再然后就來到20世紀(jì)90年代，美國(guó)軍方為了賺錢，放開對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的控制，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的商業(yè)化，從此網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展。

上圖就是一個(gè)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間協(xié)同的過程，當(dāng)然也是一個(gè)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的過程，所以接下來我們就來看看有關(guān)概念吧！交換機(jī)： 當(dāng)然具體交換機(jī)的實(shí)現(xiàn)原理我們不關(guān)心，我們只要了解一下它的功能就行，交換機(jī)可以將數(shù)據(jù)包從一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)端口，讓連接到交換機(jī)的計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸和通信，從而實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)可以共享資源和信息，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。路由器： 當(dāng)計(jì)算機(jī)與交換機(jī)連接之后就形成了一個(gè)小范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)共享環(huán)境，該環(huán)境被我們稱為局域網(wǎng)，然后當(dāng)交換機(jī)與路由器相連，此時(shí)交換機(jī)就可以把數(shù)據(jù)從一端口轉(zhuǎn)發(fā)給路由器，然后路由器再通過自己的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包能力和定位能力（IP地址）將數(shù)據(jù)正確的發(fā)送到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從一個(gè)局域網(wǎng)到達(dá)另一個(gè)局域網(wǎng)，該過程也被我們稱為廣域網(wǎng)。 當(dāng)然對(duì)于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)它們只是一個(gè)相對(duì)的概念，相對(duì)不同地域，計(jì)算機(jī)之間可能是局域網(wǎng)也可能是廣域網(wǎng)，具體取決于計(jì)算機(jī)之間的連接范圍。

所以有了上述知識(shí)之后，我們此時(shí)就能理解，為什么每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有自己的IP地址以及計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的資本原理。首先我們將需要共享的數(shù)據(jù)發(fā)送到交換機(jī)中，交換機(jī)通過對(duì)MAC地址進(jìn)行判斷，如果該MAC地址就在該交換機(jī)所處的局域網(wǎng)中，那么交換機(jī)就直接將數(shù)據(jù)通過MAC地址發(fā)送到對(duì)應(yīng)電腦的網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）中，對(duì)應(yīng)接收到數(shù)據(jù)的電腦再經(jīng)過操作系統(tǒng)的一些列操作完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理。但如果MAC地址不處于該交換機(jī)所處的局域網(wǎng)中，那么交換機(jī)就會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送給與其連接的路由器，路由器接收到數(shù)據(jù)之后，就會(huì)對(duì)接收電腦的IP地址進(jìn)行判斷（路由表），判斷其所屬的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中（服務(wù)器），當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中之后，此時(shí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)會(huì)通過其內(nèi)部的路由器和交換機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，最終通過路由器對(duì)接受數(shù)據(jù)電腦的IP地址進(jìn)行判斷，將數(shù)據(jù)發(fā)送到與該路由器相連的交換機(jī)中，最后交換機(jī)再對(duì)MAC地址進(jìn)行判斷，發(fā)送到目標(biāo)電腦的網(wǎng)絡(luò)適配器中，同理最終操作系統(tǒng)完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理。當(dāng)然具體過程還有待深入，很多知識(shí)需要等我們將網(wǎng)絡(luò)的層狀結(jié)構(gòu)搞懂之后才能進(jìn)一步理解。

什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

對(duì)上述有關(guān)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展背景和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識(shí)有了一定的理解之后，此時(shí)我們就來看看網(wǎng)絡(luò)中最重要的知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。當(dāng)然由于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議知識(shí)點(diǎn)非常多，并且由于我們此時(shí)只是學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)，所以了解其基礎(chǔ)概念就行，后序有待深入學(xué)習(xí)。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從名稱上來看就是一個(gè)協(xié)議，而協(xié)議在日常生活中我們一般就是理解為一種約定，但是這種約定又不是簡(jiǎn)單的口頭約定，而是那種經(jīng)過審核得到認(rèn)可之后非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募s定，所以我們可以將其看為是一個(gè)合同，當(dāng)你簽了字就一定需要履行的合同，那么為什么要簽合同呢？本質(zhì)還是為了對(duì)協(xié)同合作做出保障并且減少后期的溝通成本，提高效率讓經(jīng)濟(jì)最大化。同理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，只要你想要使用計(jì)算機(jī)接收或者傳輸數(shù)據(jù)你就一定需要遵守對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，當(dāng)然你可能對(duì)遵守網(wǎng)絡(luò)協(xié)議這點(diǎn)體會(huì)不到，那是因?yàn)殡娔X被生產(chǎn)的過程中，無論是電腦的硬件還是操作系統(tǒng)都已經(jīng)被專業(yè)人士默認(rèn)完成了對(duì)協(xié)議的同步，當(dāng)然不單單是電腦，還有你家的路由器等各種需要連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，所以我們體會(huì)不到協(xié)議是什么，更不知道應(yīng)該如何遵守協(xié)議，哈哈哈！所以身為小老百姓的我們只要負(fù)責(zé)消費(fèi)就行，對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行同步就留個(gè)那些設(shè)備生產(chǎn)廠商完成吧！不過從這點(diǎn)也可以看出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是需要對(duì)硬件進(jìn)行管控，而且不單單是一種硬件，需要所有硬件進(jìn)行協(xié)同，只有這樣才能成功的讓每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都連接到網(wǎng)絡(luò)中，所以最后明白網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是指不同電腦之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和交換的規(guī)則/約定。

認(rèn)識(shí)協(xié)議
既然知道了協(xié)議就是一種規(guī)則/約定，并且是在使用電腦進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的協(xié)議，那么具體在使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，協(xié)議都規(guī)定了那些內(nèi)容呢？此時(shí)我們就明白，對(duì)于協(xié)議來說，它不僅規(guī)定了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的傳輸格式，它還規(guī)定了數(shù)據(jù)包的封裝及解析方式和錯(cuò)誤檢測(cè)等。只要涉及與網(wǎng)絡(luò)的交互，其中所有的操作都進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化同步。其中對(duì)于數(shù)據(jù)間的傳輸格式我們最為了解，以二進(jìn)制為標(biāo)準(zhǔn)格式，但要明白，二進(jìn)制不單單只是用于傳遞數(shù)據(jù)，更重要的是對(duì)應(yīng)二進(jìn)制序列在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中表示的含義，無論是在各種設(shè)備，還是電腦硬件，對(duì)于特定二進(jìn)制序列表示的含義都進(jìn)行了嚴(yán)格的控制和規(guī)定，只要相應(yīng)的硬件收到了這一二進(jìn)制序列，那么它就需要完成相應(yīng)的動(dòng)作，使對(duì)于數(shù)據(jù)可以成功完成傳輸。所以當(dāng)你想要讓各種設(shè)備或者是各種電腦硬件都能夠遵守這一協(xié)議的時(shí)候，前提是你要讓這些設(shè)備或者硬件能夠產(chǎn)生和識(shí)別對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制序列，所以此時(shí)就出現(xiàn)了使用磁性、電信號(hào)、高低電位、電壓、波峰波谷、像素等一系列用來區(qū)分0和1的物理元素，從而達(dá)到讓各種設(shè)備和各種硬件之間進(jìn)行有效的通信和數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的遵守，構(gòu)建起一個(gè)協(xié)調(diào)運(yùn)作的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

協(xié)議的層狀結(jié)構(gòu)

明白了上述有關(guān)協(xié)議的基礎(chǔ)知識(shí)之后，此時(shí)我們就明白在日常生活中無論是傳輸數(shù)據(jù)還是接收數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)都離不開網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因?yàn)楦鞣N設(shè)備和各種硬件在生產(chǎn)過程就已經(jīng)按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的默認(rèn)化處理，從而實(shí)現(xiàn)大眾化數(shù)據(jù)共享。并且明白底層最基本的數(shù)據(jù)傳輸格式是二進(jìn)制，所以所有設(shè)備和硬件只有支持對(duì)二進(jìn)制序列的識(shí)別和處理，我們才接收到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和發(fā)送對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，但是此時(shí)在接收數(shù)據(jù)和傳送數(shù)據(jù)的過程中會(huì)產(chǎn)生一系列的問題，如數(shù)據(jù)安全問題和數(shù)據(jù)丟失問題，所以為了了解這些問題具體產(chǎn)生的原理，此時(shí)我們就需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行深入了解。

為什么網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是層狀？
通過上述知識(shí)此時(shí)我們知道對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸并沒有我們想象的那么簡(jiǎn)單，想要更好的理解數(shù)據(jù)傳輸我們就需要牢牢的抓住網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸就是基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成的，只有搞懂了協(xié)議，以后我們?cè)谑褂么a解決數(shù)據(jù)傳輸問題時(shí)，才能有更加的邏輯能力。當(dāng)然因?yàn)榇藭r(shí)我們是基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)來看待協(xié)議，所以此時(shí)不講解協(xié)議具體代碼實(shí)操，而是基于概念一磕到底。

首先明白，當(dāng)我們無論是面對(duì)國(guó)家與國(guó)家之間的數(shù)據(jù)傳輸，還是省與省之間的數(shù)據(jù)傳輸，我們面臨的第一個(gè)問題就是距離問題，此時(shí)因?yàn)楣庑盘?hào)在光纖中傳輸會(huì)衰減和損耗，并且這個(gè)損耗與距離成正比，隨著距離的增加，光信號(hào)會(huì)逐漸衰減，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度減弱影響信號(hào)質(zhì)量，從而可能造成信號(hào)丟失問題，當(dāng)然此時(shí)我們只是分析問題，所以這部分知識(shí)不進(jìn)行拓展。其次是定位主機(jī)問題，也就是存在非常多的電腦主機(jī)，我們應(yīng)該如何定位到我們需要傳輸數(shù)據(jù)的那臺(tái)電腦。然后還有非常多的問題，如：數(shù)據(jù)劃分問題、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)問題、用戶認(rèn)證問題等等… 所以此時(shí)為了解決這些問題，我們就需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過程中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這么多的問題中有的問題非常的類似，有的問題毫無關(guān)系，有的問題需要解決上一問題才能解決，所以此時(shí)我們就根據(jù)這些問題設(shè)計(jì)出了一個(gè)層狀結(jié)構(gòu)，也就是對(duì)這些問題進(jìn)行劃分，將相關(guān)問題劃為一層，不相關(guān)問題劃為另一層，并且按照順序進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)問題解決的先后性。所以從層狀結(jié)構(gòu)出發(fā)，我們發(fā)現(xiàn)我們就實(shí)現(xiàn)了高內(nèi)聚、低耦合的效果，其中高內(nèi)聚體現(xiàn)在每一層中解決的問題都是相似的，低耦合體現(xiàn)在層與層之間（模塊與模塊）沒有直接關(guān)系。明白了這些之后，此時(shí)只要搞懂高內(nèi)聚，低耦合帶來的優(yōu)點(diǎn)，此時(shí)我們就明白為什么需要將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)成層狀啦！其中低耦合可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)層狀結(jié)構(gòu)中的代碼被獨(dú)立開發(fā)和維護(hù)，任何一層出現(xiàn)問題都不會(huì)影響其它層，并且層與層之間可以進(jìn)行通信，讓不同廠商開發(fā)的協(xié)議可以互相配合使用。而高耦合因?yàn)樗鼈兘鉀Q問題的相似性，所以它可以提高該層中不同模塊代碼的復(fù)用性。

OSI七層模型

明白了上述知識(shí)之后，此時(shí)我們就知道為什么一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧需要設(shè)計(jì)成層狀了，此時(shí)我們就來看看OSI（開發(fā)系統(tǒng)互聯(lián)）一種開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，也就是任何網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧邏輯上的定義和規(guī)范。如下圖所示，發(fā)現(xiàn)對(duì)于OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧來說每一層需要解決的問題都是不同的，并且每一層之間都具有先后關(guān)系。

如上圖所示，發(fā)現(xiàn)對(duì)于OSI模型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧來說，它被分為了七個(gè)不同的層狀結(jié)構(gòu)，并且每一層都有與其相對(duì)應(yīng)的功能，具體分析我們先不談，此時(shí)我們只要能夠認(rèn)識(shí)并且大概了解其分布與功能就行。并且注意，OSI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧模型，而當(dāng)前主流被使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，雖然TCP/IP協(xié)議棧最初是基于OSI協(xié)議棧模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)將TCP/IP協(xié)議棧劃分為7個(gè)層次并不是很實(shí)際和必要，所以對(duì)于目前主流的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧TCP/IP一般只有5層，分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。那么此時(shí)基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，我們就發(fā)現(xiàn)其相對(duì)于OSI模型，它少了兩層，那么此時(shí)有的同學(xué)就會(huì)問了，如果TCP/IP協(xié)議棧只有5層，那么其中會(huì)話層和表示層起到的作用應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)呢？面對(duì)這個(gè)問題此時(shí)并不需要擔(dān)心，因?yàn)楸举|(zhì)在操作系統(tǒng)看來表示層和會(huì)話層起到的作用都是在用戶層實(shí)現(xiàn)的，操作系統(tǒng)并沒有提供實(shí)現(xiàn)表示層和會(huì)話層對(duì)應(yīng)功能的接口，所以當(dāng)你想要使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧來完成數(shù)據(jù)傳輸，你同樣需要實(shí)現(xiàn)會(huì)話層和表示層的功能，只不過此時(shí)是在用戶層實(shí)現(xiàn)。所以此時(shí)對(duì)于TCP/TP協(xié)議棧來說，它們就將會(huì)話層和表示層都包括在了應(yīng)用層當(dāng)中，所以對(duì)于TCP/IP協(xié)議棧來說它只有5層。所以接下來就讓我們基于TCP/IP協(xié)議棧來了解一下數(shù)據(jù)到底是如何傳輸?shù)陌桑?/p>

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的五層結(jié)構(gòu)

首先明白，對(duì)于TCP/IP協(xié)議棧來說，其中每一層都有每一層對(duì)應(yīng)的協(xié)議，其中最重要的就是網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議，這也是為什么該協(xié)議棧被稱為TCP/IP協(xié)議棧的原因，所以明白這塊知識(shí)涉及到的東西非常多，并不是表明上看到的什么層起到什么作用這么簡(jiǎn)單，這些知識(shí)只是用來打基礎(chǔ)的，關(guān)鍵在于我們應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)和分析這些功能。只有把每一層的實(shí)現(xiàn)原理和層與層之間的關(guān)系搞明白，以后在解決有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}才能變得更加容易。

明白了這點(diǎn)之后，此時(shí)我們就來看看網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中占據(jù)什么地位吧！為什么要從體系結(jié)構(gòu)來看網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧呢？從上述我們也知道想要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，前提是滿足網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，然后又因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)通信會(huì)產(chǎn)生非常多的問題需要解決，所以我們需要實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚低耦合的層狀結(jié)構(gòu)，也就是需要將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的形式，然后又發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中，每一層都起著不同的作用，通過這些作用最終解決了我們使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的所有問題，所以當(dāng)我們想要在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)某些功能，此時(shí)就一定離不開操作系統(tǒng)，同理更離不開體系結(jié)構(gòu)，所以此時(shí)我們就來看看網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧在體系結(jié)構(gòu)中扮演著什么角色吧！如下圖所示：

此時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧本身依附于體系結(jié)構(gòu)，當(dāng)然這也是必然的，不然如何實(shí)現(xiàn)各種功能的代碼編寫呢？所以此時(shí)我們就明白，對(duì)于物理層來說它包括的就是像網(wǎng)卡這樣的硬件，通過對(duì)應(yīng)的硬件將數(shù)據(jù)的二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，而對(duì)于數(shù)據(jù)鏈路層來說它起到的功能一般是有網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)和內(nèi)核代碼實(shí)現(xiàn)，而網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層起到的功能顯而易見就是通過系統(tǒng)內(nèi)核代碼來完成，當(dāng)然最終我們想要從什么軟件中發(fā)送數(shù)據(jù)、接收什么軟件中的數(shù)據(jù)，都是靠應(yīng)用層來控制的，這也就是如今各種APP橫行的原因，我們可以通過操作系統(tǒng)提供的各種系統(tǒng)調(diào)用接口來實(shí)現(xiàn)各種功能，當(dāng)然注意：此時(shí)的系統(tǒng)調(diào)用接口是專門用來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的，如同我們?cè)谥皩W(xué)習(xí)進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、文件管理時(shí)，我們?cè)趯W(xué)習(xí)相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用接口時(shí)，都是一批一批學(xué)習(xí)的，所以操作系統(tǒng)為了很好的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，此時(shí)也有一批針對(duì)于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的系統(tǒng)調(diào)用接口供給我們使用。（系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不分家！）

并且我們要明白，在之前學(xué)習(xí)有關(guān)文件系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)時(shí)，我們理解過一切皆文件的概念，也就是在操作系統(tǒng)調(diào)用網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)去對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行使用的時(shí)候，我們同理是對(duì)網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)進(jìn)行文件結(jié)構(gòu)體封裝，通過函數(shù)指針的形式去調(diào)用網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的功能，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)卡的使用，所以此時(shí)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧來看，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的管理是基于對(duì)文件系統(tǒng)的管理。

對(duì)物理層進(jìn)行了解
由于我們只關(guān)心軟件相關(guān)知識(shí)，所以對(duì)于物理層我們并不怎么關(guān)心，在此處我們對(duì)其相關(guān)概念進(jìn)行一定理解就行，后序我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)TCP/IP協(xié)議棧的其它4層協(xié)議就行，對(duì)于物理層來說，上述我們對(duì)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)之間如何使用交換機(jī)、路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞有了一定的理解，此時(shí)我們?cè)偕钊胍恍?，如上述我們所說，物理層的功能取決于網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器），而網(wǎng)卡的功能是將對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制序列與電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，我們此時(shí)就從電信號(hào)的知識(shí)來談?wù)勑盘?hào)傳輸。

明白對(duì)于我們的筆記本電腦來說，想要上網(wǎng)最常見的兩種方法分別是連接WLAN或者連接網(wǎng)線，無論你使用的是那種方式，本質(zhì)就是為了實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制序列到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，因?yàn)橹挥修D(zhuǎn)換成了電信號(hào)，才能進(jìn)行傳輸，當(dāng)然目前這個(gè)傳輸過程因?yàn)榫嚯x原因，所以一般使用的是光信號(hào)，也就是收到電信號(hào)后需要將其轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，這樣可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。當(dāng)然此時(shí)你們可能會(huì)好奇，如何將二進(jìn)制序列轉(zhuǎn)化為電信號(hào)呢？以WLAN為例，因?yàn)槲覀兊碾娔X中存才一個(gè)無線電發(fā)送器，所以當(dāng)你需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后就會(huì)變成二進(jìn)制序列，此時(shí)無線電發(fā)送器就會(huì)將對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制序列發(fā)送給與其相連的路由器，一般路由器中自帶一個(gè)小型交換機(jī)，最終路由器再將接收到的無線電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)給發(fā)送出去。當(dāng)然對(duì)應(yīng)硬件如何識(shí)別和處理二進(jìn)制序列，在上述知識(shí)中我們已經(jīng)詳細(xì)講解過了（波峰波谷）。當(dāng)然具體有關(guān)物理層方面的知識(shí)還有很多硬件，感興趣的同學(xué)可以去了解一下，這里我們不過多理解，重點(diǎn)發(fā)在對(duì)TCP/IP另外4層協(xié)議的理解以及網(wǎng)絡(luò)傳輸流程的理解。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-634468.html

總結(jié)：有關(guān)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)我們就先學(xué)到這，由于時(shí)間原因，剩余知識(shí)下篇博客見！

到了這里，關(guān)于學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程N(yùn)o.1【網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)】的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！