Linux之网络的基础认识
1.网络的发展
独立模式（计算机之间相互独立）->实现互联（通过软盘等方式实现数据的交换）->网络出现局域网LAN（计算机之间通过交换机和路由器连接在一起,）->广域网WAN（实现长距离通信）
| | 局域网（LAN） | 广域网（WAN） |
|---|---|---|
| 设计目标 | 高速、低延迟的本地通信 | 远距离、高可靠的全球通信 |
| 物理介质 | 双绞线、短距光纤 | 长距光纤、卫星、微波 |
| 协议重点 | 以太网（L2） | IP |
| 覆盖范围 | 1公里内（典型） | 全球 |
| 管理主体 | 单一组织 | 多运营商协同 |
2.以太网
以太网属于局域网的一种通信方式，核心依赖于MAC地址（用于同一局域网设备的直接通信），本质上是共享的资源
1.以太网中，任何时刻只允许一台机器向网络中发送数据 （类似于临界资源，具有互斥属性）
2.如果有多台同时发送的情况下会发生数据干扰，我们称为数据碰撞
3.如果没有交换机（避免数据冲突）的情况下，一个以太网就是一个碰撞域
4.所有发送数据的主机要进行碰撞检查和碰撞避免
3.协议
3.1 初识协议
协议是一种约定，是计算机或网络设备之间通信的规则和标准
协议的制定需要很多细致的规定，并且要求参与的人都要遵守，这通常由国际标准化组织，区域标准化组织等权威组织来制定.
3.2 协议分层
协议本质算是软件，在设计上为了更好的进行模块化，解耦合,让每层专注于一个功能，故而被设计成层状结构
3.2.1 OSI七层模型
3.2.2 TCP/IP 五层模型
在工程实践中会话层和表示层大多用不上，故最终落地的为五层协议
| 层级 | 核心协议/技术 | 主要作用 |
|---|---|---|
| 应用层 | HTTP、FTP、DNS、SMTP | 直接为用户提供服务（如网页浏览、文件传输、域名解析、电子邮件）。 |
| 传输层 | TCP、UDP | 管理端到端通信： - TCP（可靠传输，如网页加载） - UDP（高效传输，如视频通话）。 |
| 网络层 | IP、ICMP、BGP、OSPF | 负责逻辑寻址（IP地址）和路由选择，实现跨网络的数据包传输（如从北京到纽约）。 |
| 数据链路层 | Ethernet、MAC、PPP | 在本地网络中通过MAC地址传输数据帧，控制物理介质的访问（如交换机转发）。 |
| 物理层 | 双绞线、光纤、Wi-Fi | 传输原始比特流（0和1的电信号/光信号），定义物理介质特性（如电压、频率）。 |
主机进行通信：本质是两个协议栈在通信
消息从应用层到网卡，然后发送给接收设备的网卡，再由接收设备的网卡从下往上到接收用户
数据在协议栈中自顶向下封装（必须要贯穿操作系统，协议栈），报文（报头+有效载荷），报头的主要作用是用来确保数据能正确传输，解析和处理
报头必须能做到将有效载荷分离以及交付给下一层的具体协议
底层收到报文，数据链路层能判断发送对象是否正确，如果否则直接丢弃
3.3 IP地址
IP用来标识全球范围内主机的唯一性（公网IP）
3.3.1 区别于MAC地址
唐僧是从东土大唐而来要到西天，这属于从哪来到哪去，最终去哪（IP地址）
唐僧从女儿国到黑风岭，这属于上一站从哪来，下一站去哪（MAC地址）
通俗来讲就是MAC地址用来标识物理设备 ，通信范围在同一局域网
IP地址用来标识网络位置，通信范围在全球路由
3.3.2 报文发送的过程
在网络层能判断目标IP是否在局域网中，如果不在局域网中就直接发给路由器
在报文发送给路由的途中IP地址不变，而MAC地址一直在变，当路由把报文发出后MAC地址因出原局域网所以失效了
网络层+IP的本质意义：给网络提供了虚拟化层，让所有网络都叫做IP网络
