归纳：深入浅出TCP/IP

仔细拜读了深入浅出 TCP/IP 协议 很好的深入浅出，虽然内容稍稍多一些，但细且易懂。

做这个归纳是为了:

1. 将看到的知识转变为自己的知识，加深印象。
2. 过程中遇到疑惑的地方，在归纳的过程中进行补充说明。

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先根据这张图从上到下做一下各层的总结
1.应用层：定义了许多应用层协议，来对字节流的这种难以操作的数据格式做了格式规范。
2.传输层：定义了具体的端口，明确了这次请求的源机器/目标机器上的具体应用程序。
3.网络层：定义了IP地址，明确了这次请求的源/目标机器所在的网段。
4.链路层：定义了Mac地址，明确了具体是网段的哪台机器。
其中IP和Port是由应用层传下来的，Mac地址是由网络层中的ARP协议负责找出来的。

较为细节的部分我们从下层往上讲更容易引发我们的思考。

1.链路层
在子网中广播的方式发送数据，子网中的每个主机都能收到广播，根据以太网数据包中的mac地址来判断这个数据包是不是发给自己的，如果不是则丢弃这个包。

• 需要的信息：目标的Mac地址（ARP协议提供），目标所在子网（IP协议，路由协议提供）
• 数据包：把上层提供的数据包包装成以太网数据包（首部，数据，尾部）
  首部：首部固定为14个字节，包含了目标MAC地址、源MAC地址和类型
  数据：最短为46个字节，最长为1500个字节，如果需要传输的数据很长，就必须分 割成多个帧进行发送；
  尾部：固定为4个字节，表示数据帧校验序列，用于确定数据包在传输过程中是否损坏。

2.网络层

• 需要的信息：IP(应用层提供)
• 数据包： 把上层提供的数据包包装成IP数据包， Mac地址
  为了提供mac地址需要用到IP协议，ARP协议，路由协议。

（1）IP协议：需要ip地址（应用层传入），来判断源机器和目标机器是否属于同一个子网。

（2）ARP协议（地址解析协议）：需要ip地址（应用层传入）
ARP会发起一个请求数据包（包含源/目标ip），这个数据包在链路层包装成“以太网数据包（目标mac地址全为F以此可以通过数据链路层的验证）”后在一个子网内广播，该子网中的所有主机都收到广播，因为以太网数据包中mac地址都为F,所以通过了链路层验证，网络层通过IP数据包中的IP信息判断是否是发给自己的，如果是则返回Mac地址。
ARP收到Mac地址的后会将其存到arp缓存中保留一段时间。
(ps:存在ip-mac的缓存,arp -a 可查看。)

（3）路由协议：需要ip地址（应用层传入），通过网关路由找到目标IP的子网。
小结：在不考虑arp缓存的情况下找mac地址有这两种情况。

• 目标与源机器在同一个子网
  IP协议（判断出在同一个子网） --> ARP协议（通过广播找到目标机器Mac）
• 目标与源机器不在同一个子网
  IP协议（判断出不在同一个子网） -->路由协议（找到目标机器所在子网）-->ARP协议（通过广播找到目标机器Mac）

3. 传输层

• 需要的信息：端口（应用层提供）
• 数据包：把上一称提供的数据包包装成UDP数据包（首部，数据）
  首部：长度为8个字节，主要包括源端口和目标端口
  数据：最大为65527个字节

4. 应用层
   应用层定义了各种各样的协议来规范数据格式，常见的有http,ftp,smtp等。

最后欢迎大家指正，促进共同进步，谢谢！