我们每天使用互联网，你是否想过，它是如何实现的？
全世界几十亿台电脑，毗连在一起，两两通信。上海的某一块网卡送出信号，洛杉矶的另外一块网卡竟然就收到了，二者实际上底子不知道对方的物理位置，你不感觉这是很神奇的事情吗？
互联网的核心是一系列协议，总称为"互联网协议"（Internet Protocol Suite）。它们对电脑如何毗连和组网，做出了详尽的规定。理解了这些协议，就理解了互联网的原理。
下面就是我的学习笔记。因为这些协议实在太复杂、太庞年夜，我想整理一个精练的框架，帮忙自己从总体上掌控它们。为了包管简单易懂，我做了年夜量的简化，有些处所其实不全面和切确，可是应该能够说清楚互联网的原理。
互联网协议入门
一、概述
1.1 五层模型
互联网的实现，分成好几层。每一层都有自己的功能，就像建筑物一样，每一层都靠下一层支持。
用户接触到的，只是最上面的一层，底子没有感触感染到下面的层。要理解互联网，必须从最下层起头，自下而上理解每一层的功能。
如何分层有不合的模型，有的模型分七层，有的分四层。我感觉，把互联网分成五层，比较容易诠释。
如上图所示，最底下的一层叫做"实体层"（Physical Layer），最上面的一层叫做"应用层"（Application Layer），中间的三层（自下而上）别离是"链接层"（Link Layer）、"网络层"（Network Layer）和"传输层"（Transport Layer）。越下面的层，越接近硬件；越上面的层，越接近用户。
它们叫什么名字，其实其实不重要。只需要知道，互联网分成若干层便可以了。
1.2 层与协议
每一层都是为了完成一种功能。为了实现这些功能，就需要年夜家都遵守配合的法则。
年夜家都遵守的法则，就叫做"协议"（protocol）。
互联网的每一层，都定义了很多协议。这些协议的总称，就叫做"互联网协议"（Internet Protocol Suite）。它们是互联网的核心，下面介绍每一层的功能，主要就是介绍每一层的主要协议。
2、实体层
我们从最底下的一层起头。
电脑要组网，第一件事要干什么？当然是先把电脑连起来，可以用光缆、电缆、双绞线、无线电波等体例。
这就叫做"实体层"，它就是把电脑毗连起来的物理手段。它主要规定了网络的一些电气特性，作用是负责传送0和1的电信号。
三、链接层
3.1 定义
纯真的0和1没有任何意义，必须规定解读体例：多少个电信号算一组？每个信号位有何意义？
这就是"链接层"的功能，它在"实体层"的上方，确定了0和1的分组体例。
3.2 以太网协议
早期的时候，每家公司都有自己的电信号分组体例。逐渐地，一种叫做"以太网"（Ethernet）的协议，占据了主导地位。
以太网规定，一组电信号组成一个数据包，叫做"帧"（Frame）。每一帧分成两个部分：标头（Head）和数据（Data）。
"标头"包含数据包的一些说明项，比如发送者、接管者、数据类型等等；"数据"则是数据包的具体内容。
"标头"的长度，固定为18字节。"数据"的长度，最短为46字节，最长为1500字节。因此，整个"帧"最短为64字节，最长为1518字节。如果数据很长，就必须朋分成多个帧进行发送。
3.3 MAC地址
上面提到，以太网数据包的"标头"，包含了发送者和接管者的信息。那么，发送者和接管者是如何标识呢？
以太网规定，连入网络的所有设备，都必须具有"网卡"接口。数据包必须是从一块网卡，传送到另外一块网卡。网卡的地址，就是数据包的发送地址和领受地址，这叫做MAC地址。
