1. 概念
1. OSI 七层模型
OSI 七层模型是国际标准化组织（ISO）制定的网络通信分层架构参考标准，核心是将网络通信的复杂流程拆分为 7 个独立层级，每层负责特定功能，上下层之间通过接口协作，实现跨系统的标准化通信。
2. TCP/IP 模型
在实际应用中，我们对 OSI 七层模型做了简化，优化成了 TCP/IP 模型。
TCP/IP 是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了 TCP/IP 协议簇。TCP/IP 通讯协议采用了 5 层的层级结构，每一层都调用它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
- 物理层：负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线（双绞线）、早期以太网采用的同轴电缆（现在主要用于有线电视）、光纤，现在的 WiFi 无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器（Hub）工作在物理层。
- 数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步（就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始）、冲突检测（如果检测到冲突就自动重发）、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网、无线 LAN 等标准。交换机（Switch）工作在数据链路层。
- 网络层：负责地址管理和路由选择。例如在 IP 协议中，通过 IP 地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路（路由）。路由器（Router）工作在网路层。
- 传输层：负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议（TCP），能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。
- 应用层：负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。我们的网络编程主要就是针对应用层。物理层我们考虑的比较少，因此很多时候也可以称为 TCP/IP 四层模型。
3. 认识 IP 地址
IP 协议有两个版本，IPv4 和 IPv6。我们整个的课程，凡是提到 IP 协议，没有特殊说明的，默认都是指 IPv4。
IP 地址是在 IP 协议中，用来标识网络中不同主机的地址。对于 IPv4 来说，IP 地址是一个 4 字节、32 位的整数。我们通常也使用'点分十进制'的字符串表示 IP 地址，例如 192.168.0.1。用点分割的每一个数字表示一个字节，范围是 0 - 255。
4. 认识 MAC 地址
MAC 地址用来识别数据链路层中相连的节点；长度为 48 位，即 6 个字节。一般用 16 进制数字加上冒号的形式来表示（例如：08:00:27:03:fb:19）。在网卡出厂时就确定了，不能修改。MAC 地址通常是唯一的（虚拟机中的 MAC 地址不是真实的 MAC 地址，可能会冲突；也有些网卡支持用户配置 MAC 地址）。
5. IP 地址和 MAC 地址的区别
IP 地址和 MAC 地址的区别在于：MAC 地址是唯一的，但是 IP 地址只在局域网内是唯一的。
比如我们写信的时候一般要写收件地址＋收件人。
- MAC 地址好比收件地址。
- IP 地址好比收件人。
MAC 地址就是网卡的物理地址。
我们网络中发送消息和写信不一样。网络中我们只要写好了内容和 IP 地址，操作系统会自动查询对应的 MAC 地址。
操作系统如何知道 IP 地址？ 设备入网后根据 DHCP 协议会向外发送 DHCP 请求分配 IP 地址。
操作系统如何知道对方的 MAC 地址？ 比如 A 给 B 发送消息，A 不会立即发送消息，而是先发送一份报文出去。其他不是对应 IP 地址的设备都会丢弃这份报文，只有对应 IP 地址的设备才会接收到这份报文并返回 MAC 地址。
