參考互聯網協議入門（一）- 阮一峰

應用層
傳輸層
網絡層：確定計算機所在的子網絡
鏈接層：確定0/1分組方式，一組電信號構成數據包
實體層：把電腦連接起來的物理手段，作用負責傳送0/1電信號

1.實體層(physical layer)

電纜、光纜、雙絞線、無線電波

2.鏈接層(Link layer)

2.1-分組協議

代表協議 -- 以太網(Ethernet)，每組數據包有兩個部分，標頭和數據。

• 標頭：固定18個字節，數據包說明項、接受者、發送者、數據類型
• 數據：最短46個字節，最長1500個字節，具體的內容

2.2-MAC地址

以太網規定，所有聯入互聯網的設備都需要“網卡”接口，數據包是從一個網卡傳到另一個網卡，網卡地址就是MAC地址。

MAC地址目前固定為48個二進制位，通常用12個十六進制表示，前6位IEEE授權的廠家編號，後6位廠商的網卡流水號。

2.3-廣播

以太網把數據包發送給本網絡中所有計算機，計算機自己判斷是否是接受者，不是丟棄數據包，這種發送方式就是“廣播”。

3.網絡層(Network layer)

由於計算機無法使用MAC地址判斷是否同一個子網絡，導致無法確定能否使用廣播發送數據包，所以“網絡層”出來了。

網絡層目的引進一套新的地址：“網絡地址”，簡稱網址。幫助我們確定計算機所在的子網絡，所以數據包要經過網址再到MAC地址。

3.1-IP協議

網址的協議，叫做IP協議，IP協議定義的地址稱為IP地址。

目前廣泛使用的IP協議第四版，建成IPv4。此版本規定，網絡地址由32個二進制位組成。

0.0.0.0 ～ 255.255.255.255

IP地址由兩部分組成，前一部分是網絡，後一部分是主機，通過使用子網掩碼(subnet mask)來對應那前多少位是網絡部分.

兩臺計算機可以使用IP地址和子網掩碼AND操作，如果結果相同則是同一塊子網。

3.2-IP數據包

根據IP協議發送的數據，就叫做IP數據包，也分為標頭和數據兩部分。

• 標頭：20到60字節。版本、長度、IP地址等
• 數據：最長65515字節，但因為以太網數據包限制到1500字節，所以超過就要分割成多個以太數據包。具體內容

IP數據包進入以太網後，會被以太數據包封裝到Frame中的數據中。

3.3-ARP協議

詳細流程參考圖解ARP協議一

• 在網絡通信中，主機之間的通訊數據包，從網絡層（IP數據包，包含目標/發送的IP地址）-> 鏈接層（以太數據包，包含目標/發送的MAC地址）時，需要目標的MAC地址
• 一般情況下，網絡層中的IP數據包中不會包含目標的MAC地址，所以需要ARP協議來獲取目標的MAC地址

ARP(Address Resoluation Protocal)即地址解析協議，用來實現從IP地址到MAC地址的映射，即訪問目標IP地址的MAC地址，采用一問一答模式。

ARP協議使用以太網的“廣播”功能：將請求包以廣播的形式發送給交換機或者WiFi(無線路由器)設備，這些設備再將此數據發送給同一局域網絡的其他主機。

ARP的目的是為了協助IP地址獲取目標MAC地址，所以應該是IP協議的平等協議，因為IP協議屬於網絡層，所以ARP也屬於網絡層。

互聯網協議