通常由上到下分为4层，分别是应用层、传输层、网络层、网络接口层。
应用层
- 作用：为用户提供应用功能，如 HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP 等。
- 应用层数据一般较大，若超出 MSS（TCP 最大报文段长度），会分成多个 TCP Segment。
- 好处：即使某个分块丢失或损坏，只需重传该分块，而非整个数据包。
传输层
核心功能
- 为应用层提供网络支持，实现 应用到应用 的通信。
- 主要协议：TCP 与 UDP。
TCP（传输控制协议）
- 大部分应用（如 HTTP）使用 TCP。
- 提供可靠性：
- 流量控制
- 超时重传
- 拥塞控制
- 保证数据包可靠地传输给对方。
UDP
- 只负责发送数据包，不保证是否抵达。
- 优点：实时性更好，传输效率更高。
- 可以在应用层实现可靠传输（模仿 TCP 特性）。
端口（Port）
- 作用：在同一台设备上区分不同的应用进程。
- 常见端口：
- 80：HTTP 服务
- 22：远程登录（SSH）
- 客户端（如浏览器）：
- 每个标签页通常是独立进程
- 操作系统会为其分配临时端口
网络层
设计思想
- 传输层只需服务好应用层，实际的传输功能交给网络层。
IP 协议（Internet Protocol）
- 将传输层的报文作为数据部分，加上 IP 头部 形成 IP 报文。
- 若 IP 报文超过 MTU（以太网一般为 1500 字节），会再次分片。
IP 地址结构
- 组成：
- 网络号：标识 IP 属于哪个子网
- 主机号：标识同一子网下的不同主机
- 子网掩码用于区分网络号和主机号。
- 示例：
10.100.122.0/24/24表示子网掩码为255.255.255.0（二进制 24 个 1）
主机号计算示例
| 项目 | 二进制表示 |
|---|---|
| IP 地址：10.100.122.2 | 00001010 01100100 01111010 00000010 |
| 子网掩码：255.255.255.0 | 11111111 11111111 11111111 00000000 |
| 网络地址（AND 结果） | 00001010 01100100 01111010 00000000（即 10.100.122.0） |
寻址 vs 路由
- IP 寻址：告诉我们应该“往哪里走”（目标方向）
- 路由：根据目标选择具体路径（如何操作）
- 寻址像导航，路由像操作方向盘。
网络接口层（链路层）
封装过程
- 在 IP 头部之后，加上 MAC 头部，封装成 数据帧（Data Frame） 发送到网络。
IP 与 MAC 的职责区别
- IP 地址：表示网络包的最终目的地（逻辑地址）
- MAC 地址：用于以太网等局域网中标识设备（物理地址）
以太网简介
- 包括：
- 电脑上的以太网 / Wi-Fi 接口
- 以太网交换机
- 路由器上的以太网接口
- 网线等
- 作用：在局域网中连接设备，使它们可以通信。
MAC 头部与 ARP
- MAC 头部包含：
- 接收方 MAC 地址
- 发送方 MAC 地址
- ARP 协议：用于通过 IP 地址获取对方的 MAC 地址。
链路层的作用
- 为网络层提供 链路级别 的传输服务
- 在以太网、Wi-Fi 等底层网络上发送原始数据包
- 工作在 网卡 层次
- 使用 MAC 地址 标识网络上的设备