计算机⽹络基础——CS架构与BS架构、OSI七层协议、tcpip五层模型讲解计算机⽹络基础
CS架构与BS架构
CS架构：
Client客户端<=========>Server服务端
客户端软件通过发出请求send，将请求通过客户端的操作系统，计算机硬件发送给服务端的计算机硬件，操作系统，最后服务端软件接收请求recv
BS架构：
Browser浏览器<=========>Server服务端
OSI七层协议
互联⽹协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
协议：规定数据的组织形式
格式：头部+数据部分
OSI七层协议数据传输的封包与解包过程：
tcp/ip五层模型讲解
⾸先，⽤户感知到的只是最上⾯⼀层应⽤层，⾃上⽽下每层都依赖于下⼀层，所以我们从最下⼀层开始切⼊，⽐较好理解
每层都运⾏特定的协议，越往上越靠近⽤户，越往下越靠近硬件
物理层
物理层功能：主要是基于电器特性发送⾼低电压(电信号)，⾼电压对应数字1，低电压对应数字0
单纯的电信号毫⽆意义，必须对其进⾏分析
数据链路层：ethernet以太⽹协议
数据链路层由来：单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位⼀组，每组什么意思
数据链路层的功能：定义了电信号的分组⽅式
规定⼀：⼀组数据称之为⼀个数据帧
规定⼆：数据帧分为两部分=》头+数据
头包括：源地址与⽬标地址，该地址是mac地址
head包含：(固定18个字节)
发送者／源地址，6个字节
接收者／⽬标地址，6个字节
数据类型，6个字节
data包含：(最短46字节，最长1500字节)
数据包的具体内容
head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最⼤限制就分⽚发送
规定三：但凡接⼊互联⽹的主机必须有⼀块⽹卡，每块⽹卡在出⼚时都烧制好⼀个全世界独⼀⽆⼆的地址，该地址为mac地址。mac地址
head中包含的源和⽬标地址由来：ethernet规定接⼊internet的设备都必须具备⽹卡，发送端和接收端的地址便是指⽹卡的地址，即mac 地址
mac地址：每块⽹卡出⼚时都被烧制上⼀个世界唯⼀的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进
制数表⽰（前六位是⼚商编号，后六位是流⽔线号）
⼴播
有了mac地址，同⼀⽹络内的两台主机就可以通信了（⼀台主机通过arp协议获取另外⼀台主机的mac地址）
ethernet采⽤最原始的⽅式，⼴播的⽅式进⾏通信，即计算机通信基本靠吼
⽹络层：IP协议
⽹络层由来：有了ethernet、mac地址、⼴播的发送⽅式，世界上的计算机就可以彼此通信了，问题是世界范围的互联⽹是由
⼀个个彼此隔离的⼩的局域⽹组成的，那么如果所有的通信都采⽤以太⽹的⼴播⽅式，那么⼀台机器发送的包全世界都会收到。
这就不仅仅是效率低的问题了，这会是⼀种灾难
上图结论：必须出⼀种⽅法来区分哪些计算机属于同⼀⼴播域，哪些不是，如果是就采⽤⼴播的⽅式发送，如果不是，
就采⽤路由的⽅式（向不同⼴播域／⼦⽹分发数据包），mac地址是⽆法区分的，它只跟⼚商有关
⽹络层功能：引⼊⼀套⽤来区分不同的⼴播域／⼦⽹，这套地址即⽹络地址。
IP协议
规定⽹络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，⼴泛采⽤的v4版本即ipv4，它规定⽹络地址由32位2进制表⽰
范围0.0.0.0-255.255.255.255
⼀个ip地址通常写成四段⼗进制数，例：172.16.10.1
tcpip协议pdfip地址分成两部分
⽹络部分：标识⼦⽹
主机部分：标识主机
注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从⽹络部分或主机部分都⽆法辨识⼀个ip所处的⼦⽹
例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定⼆者处于同⼀⼦⽹
⼦⽹掩码
所谓”⼦⽹掩码”，就是表⽰⼦⽹络特征的⼀个参数。它在形式上等同于IP地址，也是⼀个32位⼆进制数字，它的⽹络部分全部为1，主机部分全部为0。⽐如，IP地址172.16.10.1，如果已知⽹络部分是前24位，主机部分是后8位，那么⼦⽹络掩码就是
11111111.11111111.11111111.00000000，写成⼗进制就是255.255.255.0。
知道”⼦⽹掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同⼀个⼦⽹络。⽅法是将两个IP地址与⼦⽹掩码分别进⾏AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后⽐较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同⼀个⼦⽹络中，否则就不是。
⽐如，已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的⼦⽹掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同⼀个⼦⽹络？两者与⼦⽹掩码分别进⾏AND运算，
172.16.10.1：10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得⽹络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.000000010
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得⽹络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
结果都是172.16.10.0，因此它们在同⼀个⼦⽹络。
总结⼀下，IP协议的作⽤主要有两个，⼀个是为每⼀台计算机分配IP地址，另⼀个是确定哪些地址在同⼀个⼦⽹络。
ip数据包
ip数据包也分为head和data部分，⽆须为ip包定义单独的栏位，直接放⼊以太⽹包的data部分
head：长度为20到60字节
data：最长为65,515字节。
⽽以太⽹数据包的”数据”部分，最长只有1500字节。因此，如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割成⼏个以太⽹数据包，分开发送了。
ARP协议
arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即⼴播的⽅式，所有上层的包到最后都要封装上以太⽹头，然后通过以太⽹协议发送，在谈及以太⽹协议时候，我门了解到
通信是基于mac的⼴播⽅式实现，计算机在发包时，获取⾃⾝的mac是容易的，如何获取⽬标主机的mac，就需要通过arp协议
arp协议功能：⼴播的⽅式发送数据包，获取⽬标主机的mac地址
协议⼯作⽅式：每台主机ip都是已知的
例如：主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24
⼀：⾸先通过ip地址和⼦⽹掩码区分出⾃⼰所处的⼦⽹
⼆：分析172.16.10.10/24与172.16.10.11/24处于同⼀⽹络(如果不是同⼀⽹络，那么下表中⽬标ip为172.16.10.1，通过arp获取的是⽹关的mac)
三：这个包会以⼴播的⽅式在发送端所处的⾃⽹内传输，所有主机接收后拆开包，发现⽬标ip为⾃⼰的，就响应，返回⾃⼰的mac
传输层

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