31.网络基础概念（一）

计算机网络背景

计算机是人类的工具，人之间是要协作的，就注定了计算机之间要进行协作。（网络的产生是必然的）

具体怎么产生的？ -> 局部产生的 -> 局部到整体的

互联网公司，运营商，做通信工具的公司互利共生。

初识协议

协议，本质是一种约定！（减少通信的成本，用于快速形成共识）

计算机之间，如何约定呢？

OSI，只生产标准，不写代码实现。

举例：电话接通要拨打方给钱，但只要没接通就不扣钱。因此可以约定好，用电话铃声响来传递信息，比如响一声要生活费，响两声报平安，从而减少通信的成本。

协议分层

协议本质也是软件，在设计上为了更好的进行模块化，解耦合，也是被设计成层状结构的。

网络协议栈，就是分层的!

结论1：学网络，两种视角，普通用户视角，工程师视角

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 --- 分层->解耦

OSI七层模型和TCP/IP五层（四层）模型

再识协议（计算机要遵守的？计算机角度，OS角度，如何理解协议呢？）

例子：假设有一台计算机，CPU在河南，显卡在浙江，内存在内蒙古，线还是连着的，只不过长度很长，它们之间还能进行数据传输吗？可以，无非就是时间久一点。

本地通信 vs 网络通信

网络通信：多台主机，通过网络通信，本质也是设备到设备！其中唯一的一个区别：单纯的距离变长了。

本地通信：所有设备是通过“线”连接起来的！-> 计算机内部，冯诺依曼，本身就是一个网络结构！！！

网络通信是新的技术->必然引发新的问题->引入新的技术在解决问题（比如多线程情况下，单互斥锁会导致释放锁的线程更容易申请锁，造成其他线程饥饿，从而引入同步）

新的问题：

如何处理数据？

数据丢了怎么办？

怎么定位目标主机？

怎么解决当下立即去哪里？

TCP/IP协议，本质：是一种网络 长 距离通信的解决方案！

重点：计算机通信的距离变长了

为什么要分层？

问题是不同性质的，不同种类的，怎么解决？协议分层

因此，协议为什么是分层的？因为问题是分层的，不同性质，不同种类的。

TCP/IP协议与操作系统的关系（宏观上，怎么实现的）

网络怎么实现和OS的体系结构有关。

网络协议栈，注定了是层状结构。

        无论什么操作系统，只要用的是TCP/IP协议，那么它们的网络部分实现一定是一样的。这也是为什么不同操作系统之间能网络通信的原因。

        传输层最著名的协议是TCP，网络层最著名的协议是IP，而传输层（TCP）和网络层（IP）两层必须实现在内核中，无论OS在这么不同，这部分大家必须遵守协议，必须一样。

        整个协议叫TCP/IP协议原因：TCP和IP是核心。

协议本质（代码实现角度）

协议本质：就是约定好的结构体（计算机式的表达）

例如：主机A在传输层有结构

struct protocol

{

        int a;

        int b;

        int c;      

};

struct protocol data = {10, 20, 30};

主机A发送结构体对象data给主机B

可以简单理解为：不同操作系统的网络代码一样。

所谓协议，就是通信双方都认识的结构化的数据类型。

因为协议是分层的，所以，每层双方都有协议，同层之间，协议相同，可以互相认识。

例子：快递单子