笔记

TCP/IP协议的目标是让整个网络用起了同一套语言，它也做到了。
分组交换协议，将大数据分割成很多包，然后进行传输的协议。
分层的优势在于灵活和方便变更，而劣势就是过分模块化，效率低。
网络协议从高往低走不断增加首部信息，从低到高则反之，首部内容是该层协议间交流的关键信息，告诉你从哪里来要到哪里去。
发送数据有面向有连接的（比如tcp）和面向无连接(比如udp)的。
根据接受目标的数量分：单播，广播，组播（特定组），任播（特定组的任意一台计算机，一般是选中后变成单播）
通信的地址要有唯一性（确定性），层次性（方便查找），比较好的例子是IP协议。
数据链路层有很多种方式，常见的以太网，无线通信（比如WIFI）等等。
目标地址和源地址，以太网用 mac，ip用ip地址，tcp/udp用端口号（还能识别后面的协议类型）。
mac地址用于识别数据链路层中的节点。
共享介质（比如同时连在同一根网线上）的方式包括争用方式和令牌方式。非共享介质则更流行，一般是通过交换机转发数据，这种方式的好处是能实现全双工，效率更高，还能配置一些高级功能，比如 vlan，流量控制等等。缺点是一旦交换机故障，所有与之相连的都会出现故障。
MAC层的转发表，记录mac和port口的对应关系。
交换机的转发方式有存储转发（存储后检查以太网帧是否错误）和直通转发（更快）
为了避免环路，有生成树与源路由两种方式。
vlan 有基于端口的 vlan（比较简单），还有TAG VLAN（ieee802.1Q）：在以太网首部加入 vlan id进行识别，交换机根据这个 VID 标签决定将帧发到哪个网段。
以太网首部为 14 个字节: 6 个字节 mac 目标地址，6 个字节的源 mac 地址，2 个字节的上层协议类型。增加 vlan 标识的帧也会改变以太网的头部。
ip 三大作用模块：ip 寻址，路由（节点转发），ip 分包与组包。
mac 地址只能标识同一链路。而 ip 地址用于识别网络中主机的位置。
ip 的数据包在传输过程中会不断更换数据链路层的 mac 地址（因为经过很多路由设备）
路由表记录着ip地址在下一步发给哪个路由器，记录映射关系。
ip 的分包处理在于底层的数据链路层的帧有最大传输单位（MTU）。比如以太网是1500byte。当 ip 的上层需要传播的数据更大时，需要进行分包处理，之后再组包。
为了简化和提高速度，ip 属于面向无连接型，属于不可靠传输。（上层的 tcp 协议解决了不可靠传输的问题）
ip 地址分为网络标识和主机标识，通过子网掩码区分，主机要通信必须在一个网段内。
主机地址全为1则为广播地址，mac地址全为 1 也是广播地址。
arp（地址转换协议），以目标 ip 地址为线索，用来定位下一个应该接收数据分包的网络设备对应的 mac地址。只适用于ipv4。实现过程就是 ARP 请求包和 ARP 响应包。
为了提高效率，电脑主机和路由都会记录一张mac和ip的映射表，叫做arp。 arp -a这个命令可以读出来。
traceroute可以查看主机到达目标地址经过了多少路由，及其 ip 地址。
DHCP，动态分配 ip 地址可以让网络设备随插随用。
NAT协议实现了私有ip地址到公有ip地址的转换，也解决了ipv4地址不足的问题。
使用套接字（socket）调用tcp/udp，设置对应的ip地址和端口号即可。
udp和tcp的端口号有一些是标准既定的，已经被规定使用了。不同的传输协议可以使用相同的端口号，两者的端口号其实就是是不同的。
路由的作用是，正确地转发数据。通过路由控制表转发数据。
路由有两种,分别为,静态路由和动态路由。
静态路由是指事先设计的固定信息。而动态路由路由协议在运行过程中自动设置路由表。
静态路由的缺点就是麻烦，需要手工操作，灵活性也不够。