两个主机一系列的约定就叫做协议，协议中约定的细节就表示传输的数据表达的意义，两个主机之间传输数据的本质就是光电信号，表示1/0这样的bit流
由于任意两台主机之间都需要进行通信，所以所有主机都遵守同一个协议，彼此才能进行交流
网络通信要规定的细节是非常多的，如果放在一起就会显得非常复杂，把不同的细节由不同的协议规定，于是就有了很多协议，又根据协议的功能类型，把这些协议分为 协议栈/协议族
OSI：七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范
七层模型：越往上就越接近客户(客户端)，越往下就越接近计算机(硬件设备)
优点：将服务、接口、协议这三个概念明确的区分出来，但是既复杂又不实用
应用层：针对特定应用的协议
表示层：设备固有的数据格式与网络标准数据格式的转换
会话层：通信管理，负责建立和断开通信连接，管理传输层以下的分层
传输层：管理两个节点之间的数据传输，确保数据可靠的传送到目标地址
网络层：地址管理和路由选择
数据链路层：互连设备之间传送和识别数据帧
物理层：以0/1表示电压的高低，灯光的闪灭。界定连接器和网线的规格
TCP/IP五层模型(如果是四层，则不包含物理层)
TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇
TCP/IP通讯协议采用了五层的层级结构，每一层都呼叫他的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
物理层：负责光电信号的传递方式，比如现在以太网通用的网线(双绞线)，早期采用的同轴电缆、光纤，现在的wifi无线网使用的电磁波都属于物理层的概念，物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器工作在物理层
数据链路层：负责设备之间数据帧的传送和识别，例如网卡设备的驱动、帧同步、冲突检测、数据差错校验等工作。交换机工作在数据链路层
网络层：负责地址管理和路由选择，例如在IP协议中，通过IP地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间数据传输的线路。路由器工作在网络层
传输层：负责两台主机之间的数据传输，如传输控制协议。能够确保源数据可靠的从源主机发送到目标主机
应用层：负责应用程序间沟通，如简单的电子邮件传输、文件传输协议、网络远程访问协议等，我们网络编程主要就是针对应用层
一般而言，对于一台主机，它的操作系统内核实现了从传输层到物理层的内容。对于一台路由器，它实现了从网络层到物理层的内容(有的路由器也实现了传输层的内容)。对于一台交换机，它实现了从数据链路层到物理层的内容（有的交换机也实现了网络层的转发）。对于集线器，只实现了物理层
应用层，就是和应用程序密切相关的，HTTP协议就是一种常见的应用层协议。程序员可以自己约定一些协议
传输层：传输层和网络层是操作系统内核实现好的，程序员不能对其进行修改，核心功能就是完成 端对端 的数据传输，最常见的协议就是UDP和TCP
端口号标识了一个主机上进行通信的不同的应用程序 在TCP/IP协议中，用 源IP、源端口号、目的IP、目的端口号、协议号 这样的五元组来标识一个通信
端口号的范围区分：
0-1023：知名端口号。HTTP、FTP、SSH这些广为使用的应用层协议，他们的端口号都是固定的
1024-65535：操作系统动态分配的端口号，客户端程序的端口号，就是由操作系统从这个范围进行分配的
如：
22 SSH服务器
21 FTP服务器
23 TELENT服务器
80 HTTP服务器
443 HTTPS服务器
我们自己写程序时，要避开这些端口号
UDP协议端的格式大致分为两部分，UDP报头与UDP数据部分，如图：
16位的校验和：用来验证数据准确无误的数据，但是只能一定程度上来检验数据数据是否准确，并不能百分之百的保证
UDP的特点：
无连接：知道目的端口和目的IP就直接进行传输，不需要建立链接
不可靠：只传输，不论成败，若因为网络故障等传输失败，不会给应用层返回错误信息
面向数据报：不能灵活的控制读写数据的次数和数量，在面对一个较大文件时，不会对其进行拆分、合并，只能一味的进行传输
UDP优点：
传输速度快
能够支持广播
因此 UDP不适合传输比较大的数据，对于要求效率高，可靠性不高的场景下会考虑使用UDP协议，如机房
TCP的核心机制：
确认应答机制(保证可靠性的核心机制。可靠性，就是为了应对丢包)
超时重传机制(避免丢包后重复发送信息，根据序号实现)
TCP保证可靠性就是单纯的 确认应答机制 + 超时重传机制
TCP为了保证可靠性，还有一个重要的机制 连接管理机制
连接管理机制就是在确认建立了连接之后，用一些数据结构/对象来保护连接相关的信息，并为后面的通信进行服务。
三次握手就是形容TCP建立连接的流程
四次挥手就是形容TCP断开连接的流程
建立连接
三次握手的本质就是确认通信双方的发送能力和接收能力都正常
当确定了通信双发发送和接收能力都正常时，再开始传输数据。这个环节就
奠定了可靠性的基础
断开连接
由于建立连接后需要在系统内核中维护这些连接，就导致了系统资源的占用，所以在连接使用完毕时，应当断开连接，释放资源
四次挥手：
其实在三次握手和四次挥手之间也会涉及到 确认应答 和 超时重传 机制
发送方：
假设使用QQ来给另外一个好友发送一条消息，QQ程序接收用户要发送的信息，并把信息包装成一个应用层数据报(包含发送信息等属性)
应用层就把这个应用层协议的数据报交给传输层
传输层的TCP协议把这个应用层的数据打包成一个TCP的数据报(TCP报头)(包含发送信息之外，还包含了源端口和目的端口等信息)
传输层协议把这个数据报交给网络层协议
网络层的IP协议把这个传输层输出的数据打包成一个网络数据报(IP报头)(包含上述信息之外，还包含了源IP和目的IP等信息)
网络层协议把这个数据报交给数据链路层
数据链路层(主要协议 以太网 )把这个数据报在打包成一个数据链路层的数据报(帧头帧尾)(包含了上述信息外，还包含源mac和目的mac等信息)
数据链路层把打包好的数据报交给物理层
物理层把这一串数据转化成光/电信号，进行传输
接收方：
物理层接收到光/电信号，把数据进行分析，还原成二进制的比特流。
物理层把这个二进制的比特流交给数据链路层
数据链路层拿到一个以太网数据帧，以太网协议解析这个数据帧并去掉帧头帧尾
数据链路层把中间的部分交给网络层
网络层拿到一个IP协议数据报，IP协议解析数据报，去掉报头
网络层把剩下的部分交给传输层
传输层拿到一个TCP协议数据报，TCP协议解析数据报，去掉报头
传输层把剩下的部分交给应用层
应用层拿到这个数据报，交给应用程序，应用程序通过分析数据报得到消息本身相关信息。
我们把发送方对数据的处理叫做封装，接受方对数据的处理叫做分用。
协议分层，意义就是为了能够降低模块之间的耦合，降低人们的使用和学习成本，并且可以灵活替换
IP地址和mac地址都代表一个主机，实际上IP地址不能做到一一对应，但是mac地址是可以与主机一一对应的
UDP和TCP 的区别：
UDP协议无连接，TCP协议有链接
UDP协议是不可靠传输，TCP协议是可靠传输(可靠指的是能否知道数据是否发送成功，与安全无关)
UDP协议面向数据报，TCP协议面向字节流(数据报与字节都是传输数据的基本单位，一个数据报等于若干个字节。)
在网络传输中，存在后发先至的机制，比如传输一个比较大的数据报，把它切割成若干份，发送时按照顺序发送，但接收时的顺序就不一定与发送时的顺序一致了
