Linux 网络基础（一）
网络发展
早期计算机主要用于军事领域，采用独立模式，计算机之间相互独立。
网络互联：多台计算机连接在一起实现网络互联。
局域网 (LAN)：计算机数量增多，通过交换机和路由器连接在一起。
广域网 (WAN)：将远隔千里的计算机连接在一起。
所谓局域网与广域网是相对概念。家庭路由器可看作局域网，连接社区的则是广域网；社区看作局域网，连接世界的则是广域网。
认识协议
协议是一种约定。
计算机之间通过光信号、电信号交流，通过频率强弱代表 0 和 1。要想传递不同信息，就要约定好数据格式，比如 000 代表什么信息。要想多台计算机之间相互通信，就要约定共同的标准，这就是网络协议。
网络协议
协议分层
以打电话为例，语言层有协议（如汉语），通信设备层也有协议。
英语之间交流，只需在语言层变更，不必改电话协议；改成无线电协议，不必改汉语协议。所以，分层最大的好处是封装。这个例子只有两层，实际上的网络协议层数更多、更复杂。
OSI 七层协议
该协议将网络从逻辑上分为 7 层，概念清楚，理论完整：
- 应用层
- 表示层
- 会话层
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层
- 物理层
TCP/IP 五层（四层）协议
学习时通常将上三层合称为应用层。TCP/IP 五层协议因物理层不重点学习，也常被称为 TCP/IP 四层协议。之所以叫 TCP/IP 协议，是因为 TCP 代表传输层，IP 代表网络层，这是学习的重点。
每层都要有自己的协议：
- 应用层：处理发来的数据（HTTPS, HTTP, FTP, SMTP）
- TCP 协议：解决长距离传输丢失数据问题
- IP 协议：如何定位主机
- 数据链路层：保证数据准确到达下一个设备
网络传输基本流程
网络协议栈与操作系统关系密切。
网络通信的本质就是贯穿协议栈的过程。
数据包的封装和解包
用户层拿到有效载荷后，会添加报头再传给传输层，传输层再添加报头传给网络层，网络层再添加报头传给数据链路层，通过物理层将数据传到另一台主机后，数据链路层解包属于自己的报头并向上传输，网络层解包自己的报头，传输层解包自己的报头，应用层解包自己的报头，最后拿到数据。
扩展说明：
- 每一层协议都要提供一种能力：分离报头和有效载荷的能力。
- 每一层协议，都要在报头提供决定将有效载荷提供给上一层协议的能力。
MAC 地址
MAC 地址用来识别数据链路层的相连节点。MAC 为 48 位，即 6 字节，用十六进制加冒号表示，例如 08:00:27:03:fb:19。MAC 在网卡出厂时就设置好了，通常唯一。
在局域网中，多台主机共同向其中发送数据。主机 H1 发送数据会被其他所有主机接收，数据内容包含 M1 发出、M10 接收（假设）。H2 主机接收后发现自己是 M2，不是 M10，直接丢弃，不再向上层传输。主机 H10 接收发现自己就是 M10，向上层传输。
同一时间只能有一台主机向局域网发送数据，因此主机发送数据前，要执行避免碰撞的算法。
交换机：核心工作是划分碰撞域。当左侧主机交换数据时，数据不会传到右侧；当右侧发生碰撞时，碰撞也不会干扰到左侧。
