计算机网络

TCP/IP 四层模型

应用层

应用层处于操作系统的用户态，其余三层都处于内核态，应用层负责为用户提供网络功能，比如 HTTP、DNS 等，他并不关心数据是如何传输的，只关心数据如何使用。

传输层

传输层包括 TCP 和 UDP 协议，TCP 更可靠一些，会加上 TCP 报头，但是速度会更慢，UDP 速度更快，但是可靠性会降低。当数据包比较大的时候，TCP 分层会进行分片，然后分段传输，这样如果有一段传输失败，只需要重传这一段，而不是整个数据包。

端口是传输层的一个重要概念，当设备作为接收方时，可能会有多个应用运行，每个应用需要一个端口来区分。

传输层可能大家刚接触的时候，会认为它负责将数据从一个设备传输到另一个设备，事实上它并不负责。为了使传输层简单、高效，让其作为应用间数据传输的媒介，帮助实现应用到应用的通信，而实际的传输功能就交给下一层。

网络层

网络层会将传输层的数据作为数据包，然后加上 IP 报文头，如果报文过长会进行分片处理。网络层负责将数据从一个设备传输到另一个设备，他通过网络号和主机号来确定一个设备。那么网络号（同一子网）和主机号是如何确定的呢？如何配合子网掩码，将 IP 和子网掩码进行与运算，得到网络号。将 IP 和子网掩码进行异或运算，才会去找主机。

路由器是网络层的重要设备，路由可以帮助我们转发数据包，而路由是根据 IP 地址来转发数据包的。IP 和路由类似导航和方向盘的关系。

网络接口层

网络接口层在 IP 头部之前，会加上 MAC 头部，以数据帧的形式传输。

在网络层我们依靠 IP 协议来确定一个设备，在网络接口层我们需要引入以太网协议，以太网协议在局域网中使用，局域网中每个设备都有一个 MAC 地址，以太网协议会根据 MAC 地址进行数据包的传输，将数据包传输到目的主机。所以网络接口层工作在网卡这个层次，负责在 WI-FI 和网线中传输数据。