作者： 張小云的博客

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

我們網上沖浪也沖了這么多年，也該上岸好好看看這些浪的形狀了。

1. 從一個網址了解浪來浪去#

 我們知道計算機之間的通過其實都是通過IP+端口的形式，但是我們平時訪問的時候根本就沒涉及到這兩個東西，還是能訪問到資源，為啥呢？這得問問我們神奇的DNS。

1. 首先，舉個例子，我們輸入www.bilibili.com，這個時候需要通過DNS將其轉化為IP地址才能繼續訪問，其流程大概是這樣的：

從當前的瀏覽器中查詢是否存在當前域名，如果有則返回其對應的IP地址，否則的話向本機操作系統中查詢。操作系統如果有，則返回，瀏覽器將其緩存起來之后返回；如果操作系統查詢不到的話，那么則向路由器緩存上查詢。同上，有返回并且緩存到操作系統，操作系統返回并緩存到瀏覽器；無則向本地服務器請求。本地服務器就是運營商，比如說電信或者移動。操作過程同上，還沒有的話就要向根服務器請求了。根服務器就是終點站了，操作跟上面一樣，如果還沒有的話，服務器就要請你檢查你的域名了。

okay，上面繞了一圈之后我們現在拿到了B站的IP：假設為139.159.246.60，接下來就可以訪問了。

 是不是還少點了什么？哦，是了，少了端口，那端口咋辦呢？不用辦，每個協議都有默認的端口，如果你不輸入端口號的話就會使用默認的，例如http協議默認80，而https默認443，所以實際上輸入www.bilibili.com實際上請求的是139.159.246.60:80，也就是機器IP地址為139.159.246.60上的80端口的程序，所以B站服務器的服務要占用監聽80端口，當然那邊肯定還做了負載均衡，這就不扯了。

2. 現在知道具體地址地址還需要做什么呢，還需要建立連接，要保證等下進行數據傳輸的時候是okay的，所以這邊會跟服務器建立TCP連接，完成之后進入下一步。
3. 連接okay了，瀏覽器這邊就組裝好請求頭準備發送請求，請求頭包含了一些重要的信息如請求的方式、代理、請求格式，接收格式等，組裝完成后發送。
4. 服務器收到請求解析之后包裝所需信息返回。
5. 客戶端（一般是瀏覽器或者App）這邊接收到之后進行渲染，然后就是我們平時看到的圖形界面了。
6. 最后根據是否保持連接來決定是否關閉。

這樣一次對B站的訪問就完成了。但是這都是表面，我們甚至都不知道浪里的是水還是鹽，計算機究竟是如何通過網絡來通信的，接下來讓我們走進《網絡》。

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2. 網絡協議#

 上面說到一個請求的完整路徑，但那只是站在應用層的角度來看的，而在網絡中應用層只是屬于某個模型的一部分。

 平時所說的網絡模型有三種：OSI七層、TCP/IP五層、TCP/IP四層。這三種模型都是概念模型，注意是概念模型，也就是說實現的方式并不是固定的，三兄弟來亮個相吧。

 這幾層背起來還不用一分鐘，但那沒用，就跟名字一樣，需要的是靈魂，而不是枯燥的文字，所以需要理解。

七層模型#

七層懂了，四、五層還難嗎。 

我們知道數據在計算機底層最終都會變成0和1，那么可能有人問了，現在計算機那么牛逼，底層給整個2或者3出來總可以吧，老是糾結0和1干嘛？說實話，實在是辦不到。

 計算機通過電纜的電信號來實現通信，而電信號只有高低兩種，所以也就分別對應計算機數字的1和0，這也是物理層的作用，將數字轉化為電信號發給其他計算機。

物理層：將接收到的數據從1和0轉化成高低信號發送給其他計算機。

但發是發出來了，其他計算機怎么知道你阿巴阿巴在說什么呢，不懂也沒意義啊。所以需要定義一些規則，例如發送32位，前8位是文件信息，后24位才是數據，這樣就知道了，這種規則就叫做協議。但是協議人人都可以定，一千個哈姆雷特就有一千種協議，這么多個哈姆雷特有點滲人，所以需要一個標準來進行統一，這才出現了以太網協議。

 以太網協議的內容大致為：

每組信號構成一個數據包，即"幀"。每個數據包都包含兩個部分。head：固定18個字節，包含發送者、接收者和數據類型。數據體data：真正的數據。

有了統一的標準，現在知道發送的是什么了，但是怎么知道要發給誰呢？那就是通過mac地址，每臺計算機都有著世界上獨一無二的mac地址，通過這個地址能夠標識唯一的一臺計算機，將這當做地址再適合不過了。okay，現在發送內容有了，發給誰也知道了，那咋發呢？能不能通過一條準確的通道能夠直達接收者呢？

 計算機之間的通信方式是通過原始的廣播來實現的。

 什么意思呢？意思就是說，我要發送一條消息，這條消息的頭部包含了是誰發的，發給誰的，那么我將這條消息發給同一個局域網下的所有計算機，他們收到了就看下是不是發給自己的，如果是則進行響應，否則就不管。

 可能有人會質疑，"老哥，照你這么說，那全世界的計算機要通信的話不就得都在一個局域網內，這樣的話，不就可以聯機打CS了？" 我沒說過這句話，周樹人也沒說過。確實，如果只按照上面的方式，全世界的計算機需要進行通信的話必須要求在同一個局域網內，但這是不可能的，即便可能也是一種災難。所以需要更好的方法，這時候網絡層的IP協議就登場了，IP協議的主要作用有兩個：

給每臺計算機分配IP地址和路由。判斷兩臺計算機是否在同一局域網內：計算的方式大致為兩個IP地址跟子網掩碼做于（&）運算，如果結果相同就在同一子網內，否則則不在。（子網掩碼有興趣可以自己搜一下）

 嗯？你說的這個IP，它跟通信所需要的mac有關系嗎？計算機之間是通過mac地址識別的，現在只有IP地址是對不上號的，所以我們需要一個轉換器，這個轉換器叫做ARP協議(OSI七層中屬于鏈路層)，ARP協議的作用就是將IP地址轉化為mac地址。有了這個協議，加上之前的那些，全世界的計算機都可以進行通信啦。鼓掌！鼓掌！鼓掌！

 但是！不好意思，我還是得說但是，這樣的話計算機之間貌似只能一對一，我們平時一臺計算機肯定不止只運行一個程序，像下面這樣都得有幾個了。

 肯定還有東西將其拆得更細，從而給程序定位，這時候傳輸層的端口協議TCP和UDP就上線了，TCP和UDP提供了端口的概念，這樣我們通過ip轉mac確定一臺計算機，再通過端口確定具體的一個程序，從而實現端對端的通信，一臺計算機運行多個程序，程序可以跟另一臺計算機的程序進行通信，瞬間形成N×N。到了這一層網絡協議的基本就結束了，往上還有三層可以理解為輔助和加強作用。

會話層：管理TCP連接、流量控制等。

表示層：格式、字符、加密等翻譯工作和轉化。

應用層：展示給用戶的東西，例如HTTP協議就是一個頁面，FTP用于傳輸等。

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3. 小結#

 本文的敘述方式比較口語化，但如果能簡單理解那就足夠了。首先一開始講輸入一個網址發生的事情，接而引出下方的網絡協議，在網絡協議中從底層物理層的電信號到最上層應用層的http協議，大致的講述模式為：當前的問題—>為了解決當前的問題需要怎么做 的這種模式，相信理解起來并不困難。