web知识（七）——网络通信应用过程、网络协议概述：物理层、连接层、网络层、传输层、应用层详解

一.协议
定义：通用约定的规则即协议。
eg：摩尔斯码(Morse Code)，使用短信号和长信号的组合，来代表不同的英文字母。
SOS(***---***, *代表短信号，-代表长信号)。这样"***= S, ---=O"就是摩尔斯码规定的协议。
我们规定“SOS=求救”这个协议存在在脑海里。所以"***---***=SOS=求救"是一个由两个协议组成的分层通信系统。
【计算机之间的通信也要遵循不同层次的协议，来实现计算机的通信。】

二.物理层
所谓的物理层，是指光纤、电缆或者电磁波等真实存在的物理媒介。
这些媒介可以传送物理信号，比如亮度、电压或者振幅。
对于数字应用来说，我们只需要两种物理信号来分别表示0和1，比如用【高电压表示1，低电压表示0，就构成了简单的物理层协议】。
针对某种媒介，电脑可以有相应的接口，用来接收物理信号，并解读成为0/1序列。
【***物理层负责把两台计算机连起来，然后在计算机之间通过高低电频来传送0,1这样的电信号。***】

三.连接层（数据链路层）
在连接层，信息以帧(frame)为单位传输。所谓的帧，是一段有限的0/1序列。连接层协议的功能就是识别0/1序列中所包含的帧。
比如说，根据一定的0/1组合识别出帧的起始和结束。
在帧中，有收信地址(Source, SRC)和送信地址(Destination, DST)，还有能够探测错误的校验序列(Frame Check Sequence)。
当然，帧中最重要的最重要是所要传输的数据 (payload)。
这些数据往往符合更高层协议，供网络的上层使用。
与数据相配套，帧中也有数据的类型(Type)信息。
连接层协议不关心数据中到底包含什么。
帧就像是一个信封，把数据包裹起来。
【以太网(Ethernet)和WiFi是现在最常见的连接层协议】。
【以太网协议规定，一组电信号构成一个数据包，我们把这个数据包称之为帧。】
通过连接层协议，我们可以建立【连接层联通服务，局域的以太网或者WiFi局域网】，并让位于同一局域网络中的两台计算机通信。
MAC 地址：
连入网络的每一个计算机都会有网卡接口，每一个网卡都会有一个唯一的地址，这个地址就叫做 MAC 地址。
计算机之间的数据传送，就是通过 MAC 地址来唯一寻找、传送的。
MAC地址 由 48 个字节所构成，在网卡生产时就被唯一标识了。

四.网络层
【不同局域网间的通信，需要通过网络层。】
网络层需要的功能：
1. 能从物理层上在两个网络的接收和发送0/1序列。
2. 能同时理解（WIFI、以太网）两种网络的帧格式。
路由器(router)就是为此而产生的“翻译”。
一个路由器有多个网卡(NIC，Network Interface Controller)，每个NIC可以接入多个网络，并理解相应的连接层协议。
【一般IP地址标识一个局域网、网络层IP协议（网络部分+主机部分），还会在连接层的传输的数据，加上数据出发地址和最终到达地址】
3.DNS服务器：用于将域名解析为ip地址

五.传输层
上面的三层协议让不同的计算机之间可以通信。但计算机中实际上有许多个进程，每个进程都可能有通信的需求。
【也就是说，传输层的功能就是建立端口到端口的通信。相比网络层的功能是建立主机到主机的通信。】
传输层协议，比如【TCP和UDP】，使用端口号(port number)来识别(某个进程)。

六.应用层
通过上面的几层协议，我们已经可以在任意两个人(进程)之间进行通信。
然而，每个进程可能有不同的行业规范，如浏览器、邮件、文件传输都有自己具体的协议规范。
应用层的协议包括用于【Web浏览的HTTP协议，用于传输文件的FTP协议，用于Email的IMAP等等】。

7.整体过程总结
某端口进程发送数据：
计算机A浏览器（某一进程端口）发送数据【应用层（http、ftp）】——>传输层（tcp、udp）
——>网络层（ip）——>连接层（wifi、以太网）——>物理层（高低电压信号等物理协议）
某端口进程接收数据：
物理层——>连接层——>网络层——>传输层——>计算机B浏览器（某一进程端口）接收数据【应用层】

参考链接： https://www.cnblogs.com/dengyibing/p/5563082.html;
参考链接： https://blog.csdn.net/qq_39331713/article/details/88171730;