“网络层”出现以后，每台计算机有了两种地址，一种是MAC地址，另一种是网络地址 。两种地址之间没有任何联系，MAC地址是绑定在网卡上的，网络地址则是网络管理员分配的 。网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡 。因此，从逻辑上可以推断，必定是先处理网络地址，然后再处理MAC地址 。
规定网络地址的协议，叫做IP协议 。它所定义的地址，就被称为IP地址 。目前，广泛采用的是IP协议第四版，简称IPv4 。IPv4这个版本规定，网络地址由32个二进制位组成，我们通常习惯用分成四段的十进制数表示IP地址，从0.0.0.0一直到255.255.255.255 。
根据IP协议发送的数据，就叫做IP数据包 。IP数据包也分为”标头”和”数据”两个部分：”标头”部分主要包括版本、长度、IP地址等信息，”数据”部分则是IP数据包的具体内容 。IP数据包的”标头”部分的长度为20到60字节，整个数据包的总长度最大为65535字节 。
传输层有了MAC地址和IP地址，我们已经可以在互联网上任意两台主机上建立通信 。但问题是同一台主机上会有许多程序都需要用网络收发数据，比如QQ和浏览器这两个程序都需要连接互联网并收发数据，我们如何区分某个数据包到底是归哪个程序的呢？也就是说，我们还需要一个参数，表示这个数据包到底供哪个程序（进程）使用 。这个参数就叫做”端口”（port），它其实是每一个使用网卡的程序的编号 。每个数据包都发到主机的特定端口，所以不同的程序就能取到自己所需要的数据 。
“端口”是0到65535之间的一个整数，正好16个二进制位 。0到1023的端口被系统占用，用户只能选用大于1023的端口 。有了IP和端口我们就能实现唯一确定互联网上一个程序，进而实现网络间的程序通信 。
我们必须在数据包中加入端口信息，这就需要新的协议 。最简单的实现叫做UDP协议，它的格式几乎就是在数据前面，加上端口号 。UDP数据包，也是由”标头”和”数据”两部分组成：”标头”部分主要定义了发出端口和接收端口，”数据”部分就是具体的内容 。UDP数据包非常简单，”标头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包 。
UDP协议的优点是比较简单，容易实现，但是缺点是可靠性较差，一旦数据包发出，无法知道对方是否收到 。为了解决这个问题，提高网络可靠性，TCP协议就诞生了 。TCP协议能够确保数据不会遗失 。它的缺点是过程复杂、实现困难、消耗较多的资源 。TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割 。
应用层应用程序收到”传输层”的数据，接下来就要对数据进行解包 。由于互联网是开放架构，数据来源五花八门，必须事先规定好通信的数据格式，否则接收方根本无法获得真正发送的数据内容 。”应用层”的作用就是规定应用程序使用的数据格式，例如我们TCP协议之上常见的Email、HTTP、FTP等协议，这些协议就组成了互联网协议的应用层 。
如下图所示，发送方的HTTP数据经过互联网的传输过程中会依次添加各层协议的标头信息，接收方收到数据包之后再依次根据协议解包得到数据 。
文章插图
二 socket编程Socket是BSD UNIX的进程通信机制，通常也称作”套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄 。Socket可以理解为TCP/IP网络的API，它定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序 。电脑上运行的应用程序通常通过”套接字”向网络发出请求或者应答网络请求 。
经验总结扩展阅读
- gorm中的关联操作详解
- 甲亢病人可以汗蒸吗
- OnionArch - 采用DDD+CQRS+.Net 7.0实现的洋葱架构
- 颈椎和胸椎痛怎么办
- 山芹菜饺子最正宗的做法
- 世界上的五大人种
- 巧克力钵仔糕的做法
- 不为所动的名言
- 泡鲁达怎么吃
- 怎么做好吃又美味的饮料