網路劃分和各層協議以及webservice 淺談
最近在公司做一些和其他外部系統進行介面呼叫的工作，遇到一些網路傳輸的問題，趁閒下來的時間記錄、整理一下。
提到網路我們不得不提網路的分層架構：
我們通常聽到 網路七層架構/五層架構/四層架構，但是不瞭解很容易被弄迷糊：什麼是分層？這幾層架構有何不同？我們為什麼要分層？
不要著急，我們先來了解一下這七層、五層、四層 是什麼有何區別：
- 七層：理念由iso（國際標準化組織）提出，現有的理念標準，並沒說具體實現，只是概念模型；
- 四層：在實際中先使用，然後再有的理念 ；（實際生產中為了解決網路通訊問題，大家不約而同的使用這種某種方式（四層）來解決問題，各個廠家在具體分層的細節不一樣，為了統一規範，更加合理規範使用從而提出四層理念 ）
- 五層：方便理解 七層 和 四層，由此提出五層作為中間理解的概念（通常是教學中才出現的叫法）
我們上面可以理解：七層、五層、四層的 各種叫法都是我們自己抽象出來的規範，具體的做事情是四層模型。
下面我們具體來看一下各個層具體是用來做了什麼事情（我們這邊為了方便理解，所以使用了五層結構）：
物理層
解釋：從字面看來就是我們實際接觸到的實物層：電纜線、光纜線、無線電波等，是傳輸的基礎；
作用：將訊號（0，1）由一端 傳輸到 另一端 ，具體形式是二進位制（0，1）。
例子：電訊號可以將電壓不同作為 0，1 的表示；無線電波以波長作為 0，1 的表示……
說白了其實就是做為傳輸訊號的載體而已。
但是由此引出來一個問題：
訊號可以傳遞過去，但是對方 面對一堆0,1訊號，怎麼去理解，也就是如何去劃分？（單純的0,1 是沒有意義的，重要的是如何進行解讀？）
之前各個廠家都有一套自己的規範（也就是0,1分組的方式不一樣），統一廠家進行通訊是沒有問題的，但是如果不通廠家的話還需要進行轉換，一個不小心就容易造成分組錯誤，導致傳遞的意思發生改變。這也就急需一個方案來具體解決廠商之間的通訊問題（解決物理層解決不了的問題）。
設計這種規範問題，都是這層解決不了在前面加一層去解決，我們在物理層前面加一層去規範各個廠商的通訊問題不久行了。這就引出-->鏈路層
鏈路層
為了解決物理層問題，在鏈路層，我們提出了劃分資料的規範：乙太網協議
乙太網協議：
-
一組資料（多個0,1）需要構成一個數據包：叫做楨 :解決資料識別的問題。
-
這個資料包的形式包含 標頭 和 資料
-
標頭包含 傳送者/接收者 的資訊，從而來進行解釋劃分
-
所有接入網路的裝置必須要有 網絡卡 資料的真實流向其實是從 一端 網絡卡 =》 另一 網絡卡
網絡卡：
網絡卡就是各個廠商 自己去分組解釋 二進位制資料的。
網絡卡：由48位二進位制/12個6進位制 （前6個數字是廠商編碼，後6個是該廠商的流水號）組成，這就是網絡卡的 mac 地址。
Mac 地址是獨一無二的。
好了，現在我們解決了物理層資料的劃分問題，現在又出現了兩個新問題：
1、傳送者是自己，怎麼知道對方的 mac 地址呢？ ARP協議，這個稍後解釋
2、有了雙方的MAC地址，系統如何準確將包送到對方
對於第2個問題解決方案：使用廣播：
向本網路內所有機器傳送資料（此時標頭：（傳送者mac\接收者mac））由所有的機器自己判斷是/否接受資料
但是 這個只能是本網路 ，是需要將所有的機器都連到一個網路上的？
可是這樣我們想象一下：一個機器傳送資料，所有的機器都要接受到資料，這是災難性的（資料傳輸會很大，併發問題）
從而我們提出 劃分子網的概念，但是子網怎麼半？（子網是找不到mac地址的），所以我們不得不去解決 mac 地址問題，從而在往前加一層（網路層）
網路層
這層我們是用來解決 鏈路層 提出乙太網協議 中 網絡卡mac 地址 尋找的問題（就是 標頭中 怎麼找到對方資訊）。
這好辦啊，我們在加一個地址，也就是給mac地址，在繫結一個地址，以此區分是不是同一個網路：
- 是同一網路：廣播 查詢
- 不是同一網路：路由（新地址的查詢）
新地址就是ip 協議：
IP協議
- 32 個 2 進位制；
- ip 和 乙太網 協議一樣，也是包含 標頭 和 資料兩部分;
- 標頭包含 本機 ip 地址，和 接收方 ip 地址。
- Ip 包在 乙太網 資料包的 “資料”裡
（這點可能有點繞，解釋一下為啥是包在 乙太網的 資料包裡 ：我們從 上層拿到資料，然後包到 ip 資料包裡，然後 ip ，然後ip包給了 乙太網，乙太網 只認 乙太網的標頭包，只有解析出 才能得到 ip 包的資料，從而找到 對方乙太網地址）
好了，我們整理一下，目前我們有兩個地址
- mac 地址：主要解決廠商之間通訊相容問題;
- Ip 地址：解決網路 之間 通訊問題
然後這個是如何查詢mac 地址的呢？
這就是ARP協議：
ARP協議
傳送一個數據包到所在網路：此時包含有ip（自己的/對方的都有）/mac（只有自己的） 地址，
然乎對方的mac 寫成 FF:FF:FF:FF:FF:FF
本網路與ip 比較：一樣 回覆 ip 地址，mac地址，不一樣 丟棄
圖解：
到此，實現了網路之間 主機 與 主機 之間的通訊了
但是有個新問題：一臺機器，多個程式同時進行 網路 收/發 包，如何判斷 包（資料）的歸屬？也就是說這個包到底歸誰？
這是同一個機器內的問題。
由此我們引出 傳輸層的概念。
傳輸層
這層為了解決 機器內部包的歸屬問題，提出了UDP 協議：
給每個程式 分配不同的 埠 號，引入 “第三個" 地址：埠號
其實就是每個程式 使用網絡卡 的編號而已
當然，我們的udp 協議也是 有標頭、資料兩個部分
與此同時 還有個ip 協議，這個說白了就是 有確認機制的udp 協議，這個點 我們基本都清楚，所以不詳細說了，具體的可以百度檢視。
到此，我們就解決了通訊的問題，也就是資料從一個機器到另一個機器，然後另一個機器如何解讀的問題。
但，但是，還有一個重要的問題：資料來源很雜的（email、ftp、www）不同的格式，我們沒辦法解讀啊，這就相當於識別圖片 /音源/文字的判斷問題了（其實和 0,1 如何分組一樣）
所以這就用到我們的應用層解決
應用層
這層主要是識別 資料來源，進行解碼的，具體怎麼做呢？制定協議、規範，編碼按照規範編碼，解碼按照規範解碼就行。
這層協議：
http：超文字
ftp：檔案傳輸
smtp：郵件
當然http 也有 頭+資料這樣的格式
總結網路分層
物理層 是解決傳輸 訊號問題（0,1）；
鏈路層是 解決物理層 誰來接收的問題（也是識別 誰發來資訊，從而進行0,1 分組）--要站在接收方的角度想一下
傳輸層是 解決鏈路層 查詢的問題（也算是優化）
網路層是 解決機器的 分包問題（到底資料是給哪個程式）
應用層是 解決資料的展示問題（圖片還是文字）
這樣我們模擬一下資料傳輸的具體路線：
本機傳輸到另一機器一張圖片：
首先，通過http 協議，裡面包含了 這是圖片的資訊（標頭，識別標誌）；
資料傳輸到 傳輸層，TCP 標頭裡面加上本地 埠號（具體哪個程式）；打包給網路層
在走到網路層（包含 本機ip/傳送方ip（關於接收方ip 肯定之前就知道，不然你傳給誰）），這裡是arp 協議，由ip 拿到了對方的mac 地址等資訊（也就是在這層知道給給誰傳輸的資料）；確定的連結，後面都是已經知道對方的地址了
ARP 協議怎麼走的：
通過ip 區別出 網路（本網路還是 子網路（這個是子網掩碼之類的，不再講述）），
本網路：廣播到本網路 對方 ip地址，和mac 地址（ FF:FF:FF:FF:FF:FF）
非同一：路由方式找到對方網路（閘道器之間的連結），由閘道器 廣播 ip 地址和 mac（這個基礎是建立在網路中各個主機互相信任的基礎上的）
非目標源丟棄，目標源 接收到資訊，並記錄下 傳送方ip 和mac 地址放到快取中，並且回覆 傳送方，自己的ip 和 mac 地址。
傳送方接收到資訊，放到快取中，然後正式傳送資料。
ARP資料具體的流轉：
傳送方：
網路層 包含 本機ip 和對方ip ；
向下給到 鏈路層，鏈路層新增 自己mac 和對方 mac 然後第一次連結不知道對方Mac （寫成 FF:FF:FF:FF:FF:FF）包成乙太網包；
物理層：資料傳送，這次資料很小，相當於探測，所以本網路都發送一遍（本網路的機器都 物理層 都收到這個包）；
對方：
物理層 解析出 0，1的包給到 傳輸層，鏈路 層進行 解析 ip 和mac 都不是自己的，丟棄包；
是自己的，記錄並回復。
資料傳輸到鏈路層，這裡在包裹上 我們的mac 地址，和對方mac地址（對方的mac 地址已經在ARP 中獲取到了），在將資料包到 乙太網 包中
然後在走到 物理層，這樣物理層通過 0,1將資料傳送出去。（ARP 之後就是確定地址傳輸了，不再是所有網路都發一次資料）
接收方：接到0,1 識別mac 地址，然後解碼，找到對方ip 地址 和分包方式，在向上傳輸到 傳輸層，解析出對方介面號和 這層的分包方式，然後在向上 解讀這是http 協議，解讀標頭，解讀出這是圖片，展示出來。
關於 web service 和 hessian
他們都是RPC 框架的一種，是在http/tcp 協議上（跨了一層或多層）的協議
Web service ：
Soap:http傳輸協議+特定的xml
wsdl:文件說明書
Uddi: 釋出服務會用到
Hession 是 二進位制的傳輸協議，裡面自己進行了序列化 和反 序列化。
以上是自己理解的，如果有不對的地方，請各位大佬幫忙指正，在此感激不盡！！！