作者： 张小云的博客

出处：https://www.cnblogs.com/zhangweicheng/p/13388701.html

我们网上冲浪也冲了这么多年，也该上岸好好看看这些浪的形状了。

1. 从一个网址了解浪来浪去#

 我们知道计算机之间的通过其实都是通过IP+端口的形式，但是我们平时访问的时候根本就没涉及到这两个东西，还是能访问到资源，为啥呢？这得问问我们神奇的DNS。

1. 首先，举个例子，我们输入www.bilibili.com，这个时候需要通过DNS将其转化为IP地址才能继续访问，其流程大概是这样的：

从当前的浏览器中查询是否存在当前域名，如果有则返回其对应的IP地址，否则的话向本机操作系统中查询。操作系统如果有，则返回，浏览器将其缓存起来之后返回；如果操作系统查询不到的话，那么则向路由器缓存上查询。同上，有返回并且缓存到操作系统，操作系统返回并缓存到浏览器；无则向本地服务器请求。本地服务器就是运营商，比如说电信或者移动。操作过程同上，还没有的话就要向根服务器请求了。根服务器就是终点站了，操作跟上面一样，如果还没有的话，服务器就要请你检查你的域名了。

okay，上面绕了一圈之后我们现在拿到了B站的IP：假设为139.159.246.60，接下来就可以访问了。

 是不是还少点了什么？哦，是了，少了端口，那端口咋办呢？不用办，每个协议都有默认的端口，如果你不输入端口号的话就会使用默认的，例如http协议默认80，而https默认443，所以实际上输入www.bilibili.com实际上请求的是139.159.246.60:80，也就是机器IP地址为139.159.246.60上的80端口的程序，所以B站服务器的服务要占用监听80端口，当然那边肯定还做了负载均衡，这就不扯了。

2. 现在知道具体地址地址还需要做什么呢，还需要建立连接，要保证等下进行数据传输的时候是okay的，所以这边会跟服务器建立TCP连接，完成之后进入下一步。
3. 连接okay了，浏览器这边就组装好请求头准备发送请求，请求头包含了一些重要的信息如请求的方式、代理、请求格式，接收格式等，组装完成后发送。
4. 服务器收到请求解析之后包装所需信息返回。
5. 客户端（一般是浏览器或者App）这边接收到之后进行渲染，然后就是我们平时看到的图形界面了。
6. 最后根据是否保持连接来决定是否关闭。

这样一次对B站的访问就完成了。但是这都是表面，我们甚至都不知道浪里的是水还是盐，计算机究竟是如何通过网络来通信的，接下来让我们走进《网络》。

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2. 网络协议#

 上面说到一个请求的完整路径，但那只是站在应用层的角度来看的，而在网络中应用层只是属于某个模型的一部分。

 平时所说的网络模型有三种：OSI七层、TCP/IP五层、TCP/IP四层。这三种模型都是概念模型，注意是概念模型，也就是说实现的方式并不是固定的，三兄弟来亮个相吧。

 这几层背起来还不用一分钟，但那没用，就跟名字一样，需要的是灵魂，而不是枯燥的文字，所以需要理解。

七层模型#

七层懂了，四、五层还难吗。 

我们知道数据在计算机底层最终都会变成0和1，那么可能有人问了，现在计算机那么牛逼，底层给整个2或者3出来总可以吧，老是纠结0和1干嘛？说实话，实在是办不到。

 计算机通过电缆的电信号来实现通信，而电信号只有高低两种，所以也就分别对应计算机数字的1和0，这也是物理层的作用，将数字转化为电信号发给其他计算机。

物理层：将接收到的数据从1和0转化成高低信号发送给其他计算机。

但发是发出来了，其他计算机怎么知道你阿巴阿巴在说什么呢，不懂也没意义啊。所以需要定义一些规则，例如发送32位，前8位是文件信息，后24位才是数据，这样就知道了，这种规则就叫做协议。但是协议人人都可以定，一千个哈姆雷特就有一千种协议，这么多个哈姆雷特有点渗人，所以需要一个标准来进行统一，这才出现了以太网协议。

 以太网协议的内容大致为：

每组信号构成一个数据包，即"帧"。每个数据包都包含两个部分。head：固定18个字节，包含发送者、接收者和数据类型。数据体data：真正的数据。

有了统一的标准，现在知道发送的是什么了，但是怎么知道要发给谁呢？那就是通过mac地址，每台计算机都有着世界上独一无二的mac地址，通过这个地址能够标识唯一的一台计算机，将这当做地址再适合不过了。okay，现在发送内容有了，发给谁也知道了，那咋发呢？能不能通过一条准确的通道能够直达接收者呢？

 计算机之间的通信方式是通过原始的广播来实现的。

 什么意思呢？意思就是说，我要发送一条消息，这条消息的头部包含了是谁发的，发给谁的，那么我将这条消息发给同一个局域网下的所有计算机，他们收到了就看下是不是发给自己的，如果是则进行响应，否则就不管。

 可能有人会质疑，"老哥，照你这么说，那全世界的计算机要通信的话不就得都在一个局域网内，这样的话，不就可以联机打CS了？" 我没说过这句话，周树人也没说过。确实，如果只按照上面的方式，全世界的计算机需要进行通信的话必须要求在同一个局域网内，但这是不可能的，即便可能也是一种灾难。所以需要更好的方法，这时候网络层的IP协议就登场了，IP协议的主要作用有两个：

给每台计算机分配IP地址和路由。判断两台计算机是否在同一局域网内：计算的方式大致为两个IP地址跟子网掩码做于（&）运算，如果结果相同就在同一子网内，否则则不在。（子网掩码有兴趣可以自己搜一下）

 嗯？你说的这个IP，它跟通信所需要的mac有关系吗？计算机之间是通过mac地址识别的，现在只有IP地址是对不上号的，所以我们需要一个转换器，这个转换器叫做ARP协议(OSI七层中属于链路层)，ARP协议的作用就是将IP地址转化为mac地址。有了这个协议，加上之前的那些，全世界的计算机都可以进行通信啦。鼓掌！鼓掌！鼓掌！

 但是！不好意思，我还是得说但是，这样的话计算机之间貌似只能一对一，我们平时一台计算机肯定不止只运行一个程序，像下面这样都得有几个了。

 肯定还有东西将其拆得更细，从而给程序定位，这时候传输层的端口协议TCP和UDP就上线了，TCP和UDP提供了端口的概念，这样我们通过ip转mac确定一台计算机，再通过端口确定具体的一个程序，从而实现端对端的通信，一台计算机运行多个程序，程序可以跟另一台计算机的程序进行通信，瞬间形成N×N。到了这一层网络协议的基本就结束了，往上还有三层可以理解为辅助和加强作用。

会话层：管理TCP连接、流量控制等。

表示层：格式、字符、加密等翻译工作和转化。

应用层：展示给用户的东西，例如HTTP协议就是一个页面，FTP用于传输等。

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3. 小结#

 本文的叙述方式比较口语化，但如果能简单理解那就足够了。首先一开始讲输入一个网址发生的事情，接而引出下方的网络协议，在网络协议中从底层物理层的电信号到最上层应用层的http协议，大致的讲述模式为：当前的问题—>为了解决当前的问题需要怎么做 的这种模式，相信理解起来并不困难。