不做Script Kiddie （網路原理上篇）

我們每天使用網際網路，你是否想過，它是如何實現的？

全世界幾十億臺電腦，連線在一起，兩兩通訊。杭州的某一塊網絡卡送出訊號，紐約的另一塊網絡卡居然就收到了，兩者實際上根本不知道對方的物理位置，你不覺得這是很神奇的事情嗎？

網際網路的核心是一系列協議，總稱為網際網路協議internet protocol suite。它們對電腦以及各種網路裝置如何連線和組網，做出了詳盡的規定。理解了這些協議，就理解了網際網路的原理。

下面我們一起來探索網路的神秘吧

網際網路的實現，分成好幾層。每一層都有自己的功能，就像建築物一樣，每一層都靠下一層支援。

使用者接觸到的，只是最上面的一層，也就是應用層。根本沒有感覺到下面的層。要理解網際網路，必須從最下層開始，自下而上理解每一層的功能。

如何分層有不同的模型，osi分為七層。tcp-ip協議群把網際網路分成五層，比較容易解釋。

如圖所示，最底下的一層叫做物理層physical layer，最上面的一層叫做應用層link layey,網路層network layer和傳輸層transport layer。越下面的層，越靠近硬體；越上面的層，越靠近使用者。

每一層都是為了完成一種功能。為了實現這些功能，就需要大家都遵守共同的規則。

大家都遵守的規則，就叫做協議protocol。

網際網路的每一層，都定義了很多協議。它們是網際網路的核心，我們依次來探索每一層和每一層所適用的協議。

物理層是網路協議的最底層。

電腦要組網，第一件事要幹什麼？當然是先把電腦連起來，可以用光纜、電纜、雙絞線、無線電波等方式。

如圖所示，2臺電腦通過中間媒介的鏈結就組成了乙個最簡單的區域網。在這一層中，各種媒介中傳輸的就是我們熟稱的位元流,也就是傳送0和1的電訊號。

傳輸層udp協議

現在，我們必須在資料報中加入埠資訊，這就需要新的協議。最簡單的實現叫做udp協議，它的格式幾乎就是在資料前面，加上埠號。

udp資料報，也是由標頭和資料兩部分組成。

標頭部分主要定義了發出埠和接收埠，資料部分就是具體的內容。

然後，把整個udp資料報放入ip資料報的資料部分，而前面說過，ip資料報又是放在乙太網資料報之中的，所以整個乙太網資料報現在變成了下面這樣：

udp資料報非常簡單，標頭部分一共只有8個位元組，總長度不超過65,535位元組，正好放進乙個ip資料報。

tcp協議

udp協議的優點是比較簡單，容易實現，但是缺點是可靠性較差，一旦資料報發出，無法知道對方是否收到。

為了解決這個問題，提高網路可靠性，tcp協議就誕生了。

這個協議非常複雜，但可以近似認為，它就是有確認機制的udp協議，每發出乙個資料報都要求確認。

如果有乙個資料報遺失，就收不到確認，發出方就知道有必要重發這個資料報了。

因此，tcp協議能夠確保資料不會遺失。它的缺點是過程複雜、實現困難、消耗較多的資源。

tcp資料報和udp資料報一樣，都是內嵌在ip資料報的資料部分。

tcp資料報沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網路的效率，通常tcp資料報的長度不會超過ip資料報的長度，以確保單個tcp資料報不必再分割。

應用層應用程式收到傳輸層的資料，接下來就要進行解讀。由於網際網路是開放架構，資料**五花八門，必須事先規定好格式，否則根本無法解讀。

應用層的作用，就是規定應用程式的資料格式。

舉例來說，tcp協議可以為各種各樣的程式傳遞資料，比如email、www、ftp等等。那麼，必須有不同協議規定電子郵件、網頁、ftp資料的格式，這些應用程式協議就構成了應用層。

這是最高的一層，直接面對使用者。它的資料就放在tcp資料報的資料部分。因此，現在的乙太網的資料報就變成下面這樣。

五層結構就是如此啦，那麼筆者就提個問題吧？那麼，我們的個人pc會中電腦病毒，那麼網路裝置中的交換機、路由器、集線器等裝置也會中電腦病毒麼？

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