网络模型

TCP/IP网络模型可以分为以下四层：

1. 应用层（Application Layer）：
   • 最上层，用户直接接触的层，提供应用功能，如HTTP、FTP、Telnet、DNS、SMTP等。
   • 专注于为用户提供应用功能，不关心数据传输的具体细节。
   • 工作在操作系统中的用户态。
2. 传输层（Transport Layer）：
   • 为应用层提供网络支持，包括TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）两个传输协议。
   • TCP提供流量控制、超时重传、拥塞控制等特性，保证数据可靠传输。
   • UDP简单，只负责发送数据包，不保证数据包抵达，实时性和传输效率较高。
   • 负责将数据分块（TCP段），以便在数据包过大时进行分段传输。
   • 使用端口号区分同一设备上的不同应用。
3. 网络层（Internet Layer）：
   • 负责将数据从一个设备传输到另一个设备，使用IP协议（Internet Protocol）。
   • IP协议将传输层的报文加上IP包头组装成IP报文，并处理分片。
   • 使用IP地址对设备进行编号，区分网络号和主机号，配合子网掩码使用。
   • 负责寻址和路由，决定数据包的传输路径。
4. 网络接口层（Link Layer）：
   • 在IP头部前加上MAC头部，封装成数据帧发送到网络上。
   • 工作在以太网、WiFi等底层网络上，使用MAC地址标识网络上的设备。
   • 负责链路级别传输服务，通过ARP协议获取对方的MAC地址。

ARP 的工作原理
ARP（Address Resolution Protocol） 是一种网络协议，用于在 IPv4 网络中将 IP 地址 转换为对应的 MAC 地址。它是 TCP/IP 协议栈中的一个重要协议，工作在链路层和网络层之间。

1.	ARP 请求（ARP Request）
•	当设备需要发送数据包，但不知道目标设备的 MAC 地址时，它会广播一个 ARP 请求到本地网络。
•	请求包的内容包括：
•	发出请求的设备的 IP 和 MAC 地址。
•	目标设备的 IP 地址（MAC 地址为空）。
•	广播范围限制在同一个子网。
2.	ARP 响应（ARP Reply）
•	局域网内的设备接收到 ARP 请求后，检查自己的 IP 地址。
•	如果目标 IP 地址与自己的 IP 地址匹配，该设备会发送一个单播的 ARP 响应包，告知发起请求的设备自己的 MAC 地址。
3.	缓存结果
•	发起请求的设备将目标 IP 和 MAC 地址的映射关系缓存到本地的 ARP 表中，以后再发送数据时直接使用缓存，而不需要重复请求。
•	缓存有时效性，通常过一段时间后会清除

假设主机 A（IP: 192.168.1.1，MAC: AA:BB:CC:DD:EE:FF）想要与主机 B（IP: 192.168.1.2，MAC: 11:22:33:44:55:66）通信，流程如下：
1. 主机 A 查找 ARP 表，发现没有 192.168.1.2 的 MAC 地址。
2. 主机 A 广播一个 ARP 请求，问“192.168.1.2 的 MAC 地址是什么？”。
3. 主机 B 收到请求后，单播一个 ARP 响应，告知“192.168.1.2 的 MAC 地址是 11:22:33:44:55:66”。
4. 主机 A 将这个映射缓存到 ARP 表中，并开始通信。