网络基础(1)
网络基础
协议
定义：减少通信的成本，用于快速共识
**本质：**一种约定
计算机之间，如何实现约定呢？
通过OSI（国际标准化组织），OSI标准，不产生代码
协议分层
协议本质上也是软件，在设计上为了更好地进行模块化，解耦合，也是被设计成为层次结构的
所有软件都是层次的，模块化的
网络协议就是分层的
结论1:两种视角，普通用户，工程师
*结论2：*同层之间，在“直接”通信
结论3：分层之后，可以无障碍替换任意一层
计算机角度，操作系统角度，如何理解协议呢？为什么要有TCP/IP协议？
本地通信VS网络通信
本地通信：所有的设备是通过“线”连接起来。所以，在计算机内部冯诺依曼体系本身就是一个网络结构
网络通信：多台主机，通过网络通信，本质也是设备到设备，其中唯一的区别：距离变长了
这样引发了新的问题：
| 问题 | 方法 |
|---|---|
| 如何处理数据 | 应用层 |
| 数据丢失怎么办 | 传输层 |
| 怎么定位目标主机的问题 | 互联网层 |
| 怎么解决当下立即要去哪里的问题 | 网卡层 |
TCP/IP协议本质：是一种网络长距离通信的解决方案
什么是TCP/IP协议？
（1) TCP/IP协议本质上是一种解决方案
（2)TCP/IP协议能分层，前提是问题就能够分层
TCP/IP协议与操作系统的关系
| 使用者 | 操作系统 | 网络 |
|---|---|---|
| 用户 | 1）指令操作2）开发操作3）管理操作 | 网络协议层 |
| 用户操作接口 | 1）shell外壳2）lib3）部分指令 | 应用层 |
| system call | 系统调用接口 | 传输层（TCP) |
| 操作系统 | 1）内存管理2）进程管理3）文件管理4）驱动管理 | 网络层（IP） |
| 驱动程序 | 1）网卡驱动2）硬盘驱动3）其他驱动 | 数据链路层 |
| 底层硬件 | 1）网卡2）硬盘3)其他 | 网卡 |
注意点：
1）所有的主机上面安装的操作系统可以不同，事实也就是不同，但是所有的主机上面的协议栈必须按照标准进行相同的实现，这就是为什么不同的主机，可以互相通信的秘密
2）TCP/IP必须实现在内核中，无论操作系统再怎么不同，这部分必须遵守，必须是一样的
3）网卡就是底层硬件，数据链路层在驱动程序中，网络层和传输层被集中在内核中，应用层就在操作系统上层，由用户实现
所以究竟什么是协议？
协议的本质：就是约定好的结构体
因为协议是分层的，所以每层都有双方都有协议，同层之间，可以互相认识对方对的协议