今天在研究生現代網路原理課程上期末答辯中以《高併發大流量網站設計應對技術》奪冠，這是來校三個月來唯一順心順意的事情了，很久沒有寫部落格了，今天寫兩篇，分別是自頂向下解釋網際網路五層結構，自底向上解釋網際網路五層結構；為什麼做這兩個題目呢？第一篇解釋你的qq訊息是如何傳送到另外一個人那裡去的，第二篇解釋你是如何從網路中接受到你的qq訊息的，我覺得這個還是蠻有意思的。

現在告訴各位計算機網路就分為這五層，請記住，稍後會詳解

這篇部落格我準備以qq訊息為例，向各位詳細解釋，一個qq訊息是如何發到網際網路上的？現在開始，希望每個人都可以有一個可以發晚安的人，這裡就以“晚安”為例。

1 應用層

應用層是直接面向用戶的，當我們登陸上qq之後，開啟聊天視窗，對著某個人傳送“晚安”，這兩個字會被打包成一個數據包，如下所示：

應用層有一些協議，ftp，smtp，http等，但這些我們先不關心，關心的是晚安這兩個字已經是一個數據包了，它坐上了應用層資料包的小車，開到下一層傳輸層。跟著我一起走下去

2 傳輸層

這時我們思考一下，我們電腦上不僅有qq，還有其他軟體，比如微信，怎麼才能識別出應用層資料包小車上的晚安是qq發的，不是微信發的呢？這時傳輸層就站了出來了，它用一種叫做埠號的東西給應用層資料包增加了一個標頭，如下圖：

這個埠是什麼呢？它是使用網絡卡的程式的一個編號，這個編號從0-65535，16個二進位制位，這裡不妨假設她是5555，有了這個埠號我們就知道這輛車是從qq那裡發車的。這個埠的新增協議有兩個，一個叫UDP，一個叫TCP。

UDP很簡單，它新增的這個標頭只有傳送埠和接受埠，UDP實現簡單，但是缺點是可靠性差，一旦資料包發出，不知道對方是否接受到。所以TCP協議就應運而生了，可以把TCP協議看作是有著確認機制的UDP機制，每次發出資料包，都會要求確認，丟了了就會要求重發，那麼他的缺點也是很明顯了，實現複雜。

好了，我們的小車現在有了傳輸層的標頭了，繼續可以向下開了。

3 網路層

我們的小車已經有了埠號了，那麼你要說晚安的那個人的地址在哪呢？怎麼才能找到她呢？

網路層就應運而生了，網路層會為我們的小車加一個標頭，叫IP地址，這個協議叫ip協議，這個ip地址是32個二進位制位，比如198.162.17.111

ip協議封裝的標頭裡面有版本，長度和ip地址。

在網路層還有一個協議很重要，叫ARP協議，這個協議是何作用呢？當我們有了對方的ip地址之後，其實還需要MAC地址才可以找到對方，至於MAC地址是什麼，下一層就講，這個ARP協議就是專門來找MAC地址的。怎麼找的呢？

如果你和她是在一個子網內，ARP協議也是發一個數據包，這個包裡面有對方的IP地址，在這個子網內的主機都會收到這個資料包，並且會拿出這個資料包中的目的地址ip，來跟自己的ip地址匹配，匹配上了，就會回覆，這樣子我麼你就可以通過ARP協議從目的ip地址找到目的MAC地址了。

話說回來，我們的豪華表白車已經有了她的ip地址了，接著往下開。

4 資料鏈路層

當我們的小車到了資料鏈路層之後，我們先解釋一下上面的MAC地址到底是什麼？

我們的電腦之所以可以上網，是因為我們的電腦有一個叫做網絡卡的東西，這個東西有一個全世界獨一無二的地址，這個地址是48個二進位制位，通常表示出來是12個十六進位制，如1A-2B-3C-4D-5E-6F，這個前面6個是網絡卡的廠商號，後面6個是這個網絡卡的流水號。

有了這個MAC還是不夠的，怎麼傳送呢？我們的乙太網用了最傻的方式，它給本網路中每一個主機都發，讓這些主機自己匹配是否需要接受這個資料包，怎麼匹配呢，就是匹配這個資料包中的MAC地址，於是我們的小車就必須再加一個標頭了，如下

上面說的那種每個主機都發的方式叫做廣播。是不是很形象呢。

在資料鏈路層，有個乙太網協議，這個乙太網協議會給小車加標頭，裡面儲存的是傳送者的資訊，接收者的資訊，其實這個資訊就是上面途中的MAC地址表示的，明白了把。所以這個資料包叫乙太網資料包。當小車到物理層，會變成電訊號，這個電訊號是分組的，一組電訊號叫做一個幀，這個幀就是現在的小車。這個幀的協議也是由乙太網協議定義的。

到此為止，我們的豪華表白車就裝好了，他根據MAC地址ip地址埠號可以一步步的發到她的qq上，小車開到最後一層物理層

5 物理層

物理層說白了就是電纜了，或者說好多好多電纜，當我們的小車來了之後，會變成電訊號，飄洋過海的發到她那裡，同樣也是從她那邊的物理層開始解析，在資料鏈路層，用乙太網協議解讀成幀，開啟頭部，根據ip地址，MAC地址，和埠號就可以發到她的qq上了。

現在知道你的晚安要跨過千山萬水才可以到達她那裡了把，珍惜！