下面我來講解一些關於網路的基礎知識，這些知識有利於幫助我們今後學習tcp/ip協議相關知識打好基礎。
首先從網路的誕生背景講起。一開始計算機的運作是獨立存在的（獨立模式），每個計算機有各自的業務，使用者需要在不同的計算機上執行特定的業務邏輯。使用者採用卡帶的方式將程式和資料輸入計算機讓計算機進行運算。之後出現了分時系統，分時系統具有「多終端，一主機 」的特點，由於分時系統cpu時間片輪轉的特性讓使用者有了「一人一機」的錯覺。70年代後計算機日漸小型化，慢慢的出現了多台主機連線通訊的技術，緊接著到80年代，互連多種計算機（包括超級計算機、pc等）的網路誕生。90年代後提出「**」和「多**商連線」的口號，電子郵件和全球資訊網技術取得長足的發展。如今的社會已然是網際網路的時代，甚至於一切皆「tcp/ip」連線。計算機在規模上從wan（廣域網）到lan（區域網）。
下面說一下協議相關的東西。
協議簡單來說就是通訊事物之間進行溝通的規則。由於計算機不具備人類的認知能力，所以要想實現計算機之間的通訊，制定通訊規則然後通訊雙方共同遵守該規則是通訊的前提。這裡提一下分組交換協議，後面要用到。分組交換是指將大資料切割成乙個個包（packet）進行傳輸的方法。注意切成包之後一定要在包上加上資料的源主機位址和目標位址、分組序號這些資訊，即報文首部。注意一定要貼上這些東西，不然你怎麼把資料傳送出去，怎麼讓資料在目標位址那邊把大資料湊出來？穿插了一下分組交換，下面繼續前面剛剛提到的協議。協議開始是由各個廠家各自制定的，這樣的結果就是使用者只能使用同乙個廠家的裝置進行通訊……後來iso看不下去了，就制定了osi標準協議（順便給出了osi參考模型）。雖然iso給出的osi協議最後並不流行，但是它提出了這種思想。今天tcp/ip協議正在一統天下。（注：tcp/ip不是iso制定的，它是ietf制定的）
既然說到了分組交換，就把現代網路通訊方式分組交換說一下吧。在這之前先說一下更加悠久的電路交換技術。先看一下下面這個圖：
在電路交換技術中，計算機先通過電路交換機連線，此外還有另外一批計算機也通過電路交換機連線。如果計算機a與計算機f想要建立連線，怎麼辦呢？a與f通過中間的電路連線在一起。這樣的方式不用多想存在許多弊端：不能同時併發通訊，因為中間的電路每次只能給兩台計算機通訊用！於是人們想出了更加優秀的分組交換技術，看上圖，就是將左側的計算機需要傳送的資料全部送到路由器裡面切割成乙個個的包（packet）然後快取在路由內部，路由按照佇列的方式將這些包傳送出去。這樣就解決了電路交換技術中的一些問題。但是它也有些毛病，比如當路由快取滿時可能溢位導致資料丟失或者無法傳送的情況。
上面說到了iso的osi協議，後來它並沒有被大量採用，不過iso的osi參考模型卻成為今天網路體系結構的標準模型。讓我們來看看這個是什麼東東，為什麼能影響力這麼大？其實osi參考模型就是將網路通訊本來複雜無厘頭的過程分成了7層（見下面），每一層都有它們各自管理的事情，相同層次之間可以使用協議通訊，而不同層次之間又可以通過介面來通訊。這個分層是如此的美妙，比如在這個系統內某乙個層次發生更改或者拓展並不會影響到整個系統的特點，所以到今天它也一直在使用著。不過它也有一些劣勢，像過分分層導致有些功能實現邏輯不得不重複實現。
最後一層是物理層，顧名思義，就是通過物理介質來實現資料傳遞的層級。這是通訊的根本，沒有物理介質通訊不可能實現。在這一層裡資料從0,1轉換為電壓或者脈衝光傳遞，通過mac位址來實現傳遞。
經過這麼漫長的步驟，小明終於把資料傳送了出去。那麼小紅是怎麼接收資料的呢？其實就是上面過程倒敘一遍啦。小紅的主機從物理層開始不斷將小明傳送來的資料進行反向解碼，從而一層層剝離最終得到想要的資料。關於osi參考模型需要在今後的學習中不斷更新理解，這裡可能存在偏差。
上面列舉了小明和小紅的通訊過程，我們稱之為面向有連線型連線，因為雙方都建立了連線後才進行的通訊。此外還有面向無連線型通訊，udp大家都知道吧，傳送方就是乙個勁地發，不管別人是否接收。這種方式有什麼好處呢？它可以讓處理變得簡單，你發就行，我接收就行，不用去執行建立通訊那一套東西。
其實上面的兩種傳輸方式是一種分類，此外還有根據接收端數量來分類的方式，分為單播、廣播、多播和任播*。這不難理解（見下圖）
說了這麼多終於說到位址了。上面的通訊過程必須有位址才能實現。位址具有兩個重要的特性：唯一性和層次性。唯一性不多說了，在同乙個通訊網路中位址必須唯一指定，不然怎麼通訊……說說層次性，層次性是指位址中能夠實現快速定位的能力。比如從乙個**號碼可以看出使用者的國家、省市、區名。ip位址由於其擁有網路號和主機號而擁有層次性。兩個相同網路號的ip位址的主機的組織結構、提供商型別和地獄分布集中。而mac位址不具有層次性。
下面說說定址的問題。
網路傳輸過程中的節點會根據分組資料的位址判斷是從哪個網絡卡發出來的，mac定址會參考位址**表，ip定址會參考路由控制表，具體定址參考下面這張圖，一目了然。
上面講了這麼多，最後從巨集觀上，從現實中來感知一下網路的存在吧。網路的物理裝置組成包括：網絡卡、中繼器、網橋/2層交換機、路由/3層交換機、4-7層交換機、閘道器還有電纜。計算機通訊是通過線纜來完成的，線纜的傳輸速率（又稱頻寬）指單位時間傳輸的資料量的多少。網路介面卡（nic）有時也被稱為網路介面卡、網絡卡、lan卡，是計算機連網的裝置，具有獨一無二的mac位址。中繼器處於物理層，是對電纜訊號進行波形調整和放大然後繼續傳輸的裝置。可以認為集線器每個埠都是中繼器。網橋（又稱二層交換機）負責在資料鏈路層中的資料幀的重構、錯誤資料幀丟棄和傳輸資料幀。（維基百科上解釋為》 「橋接器將網路的多個網段在資料鏈路層（osi模型第2層）連線起來（即橋接）。」）
路由（又稱三層交換機） 處於網路層，根據ip位址連線兩個網路對分組報文進行**，此外還有網路安全和分擔網路負荷的功能。閘道器負責從傳輸層到應用層的資料進行轉換和**的裝置。網際網路郵件與手機郵件之間的轉換服務。網際網路與手機之間設定了一道閘道器，閘道器負責讀取完各種不同的協議後，對它們逐一進行合理的轉換，再將相應的資料**出去。**伺服器也是閘道器的一種，稱為應用閘道器。個人對於中繼器、網橋、路由的理解就是資料傳輸從底層硬體逐漸往上層的管理裝置。
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