【操作系统】网络1（协议）
协议（网络中的关键）
字面上理解，就是一个约定
网络中的协议
协议分层
分层带来的好处
- 分层能够避免某个协议过于庞大。（类似于写代码，如果代码太复杂，就要拆分成多个文件）【互联网上需要考虑问题有很多】
- 分层后，协议之间“解耦合”，上层协议不需要理解下层协议的细节实现，相当于“封装”
- 分层之后，任意层次的协议，都可以灵活替换
实际网络通信中的协议要更加复杂，要分很多层，例如：OSI七层模型
TCP/IP五层（或四层）模型
应用层
应用程序直接打交道的协议（实际开发中涉及最多的部分，甚至需要自己设计应用层协议）
传输层
负责端到端之间的传输。（只关注起点和终点）
【例如在淘宝买东西，卖家发货只关注收件人的地址】
网络层
负责点到点之间的传输。（需要规划路径）
【例如物流公司，需要规划到底怎么运输】
数据链路层
负责相邻点之间具体如何传输
【例如已经规划好路线了，从 A 到 C，那么从 A 到 C 乘飞机还是火车就是数据链路层需要考虑的问题】
物理层
网络通信的基础设施（网站、基站、光纤）
【相当于铁路、公路、航道、港头码头……】
从程序员的角度，有的时候会忽略物理层，所以有的时候会称为“四层模型”。
上层协议调用下层协议，下层协议给上层协议提供服务
传输层和网络层都是纯软件协议，由操作系统内核实现；数据链路层和物理层与系统没有直接关系，而是取决于具体的硬件设备（以及硬件配套的驱动程序）
对于Java程序员来说，重点要理解应用层 + 传输层
常见笔试题
- 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;
- 对于一台交换机, 它实现了从数据链路层到物理层;
- 对于集线器, 它只实现了物理层;
【这是笔试中的说法，但是不是真实情况，真实的情况是，现在的交换机和路由器没有本质区别，而且都实现到应用层（交换机、路由器和电脑都没有什么本质区别了）】
两个核心操作
封装
分用
例如：
我要发一条QQ消息给小明“在吗”
封装过程
我的主机
1、应用层（QQ）需要根据用户输入的数据，把这个数据构造成一个应用层数据报。这个构造数据包的过程，就可以想象成是一个字符串拼接（序列化）。
2、应用层协议把数据要交给传输层协议，来进一步封装。封装的意思就是给刚才的数据基础上再加上一个传输层协议报头。（报头：也是字符串连接，可以看成发快递的标签）
3、传输层需要把数据进一步的交给网络层，网络协议再加上一个网络层的协议报头。【传输层数据包：帧（）】
4、网络层还需要进一步把数据交给数据链路层，数据链路层的协议帧头+帧尾【网络层数据包：包】
【例】我想从 A 到 C 需要经过 B
我的整个数据报中：
网络层：源ip始终是A，目的ip始终是 C
数据链路层：源mac 和目的mac 随着我的行程而改变，最开始的源mac 是 A ，目的mac 是 B，当我到了 B 以后，源mac 就变成了 B，目的mac 就变成了 C
5、数据链路层得到的数据帧，还要交给物理层，物理层就会把这个数据转换成光电信号，通过硬件设备（网线、光纤、电磁波……）传输出去了
中间是怎么传输的暂时不描述，直接看分用的过程，也就是小明收到我的消息后主机怎么处理
分用过程
1、物理层接收到对方法来的光电信号，解析成二进制的 bit 流，进一步得到了数据链路层数据帧，把数据帧交给链路层来处理
2、数据链路层解析数据帧，剥离帧头、帧尾，取出中间的IP，把数据交给网络层
3、网络层拿到刚才的网络层数据包，再来解析，去掉网络协议报头，把数据交给传输层
4、传输层协议拿到传输层数据包，再来解析，去掉传输层报头，把应用层数据报交给应用层
5、应用层解析应用层数据报，分析出数据内容是啥，发送者是谁，显示到界面上，此时小明就能看见我的消息了
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