如果有两个计算机需要通信只需要一根网线即可。可如果有很多个计算机需要通信用网线连接就太过复杂这时候我们就可以用交换机来连接。当一个交换机范围内的计算机想与其他范围的计算机通信时就需要使用路由器来进行转发。在计算机当中有两个地址一个是ip地址另一个是mac地址。mac地址是唯一的固定的而ip地址是可变的。如果把mac地址比做收件人的话ip地址就是家庭住址家庭住址会随着收件人的搬家而改变。总的来说ip地址的作用只是指明位置数据最终是要传到mac地址手上。ip地址分为公网IP还私网IP公网IP全球唯一类似于XX省私网IP类似于门牌号。门牌号可以重复而省份名不可以重复。如果我们查找自己设备的IP地址对应命令ipconfig)就可以看到自己的IPv4地址和IPv6地址。IPv4地址分为4段每段由8位2进制数组成每段的范围是0到255。IP地址分为网络部分和主机部分网络段与主机段的长度由子网掩码来区别。例如255.255.0.0用2进制转换为11111111.11111111.00000000.00000000其中全为1的部分为网络部分全为0的部分为主机部分。这代表了IP地址中前16位为网络部分后8位为主机部分。子网掩码可以写在IP地址后面192.168.1.2/24这代表了这个IP地址前24位为网络部分后8位为主机部分。IP地址可以通过首段IP值分为5种A类地址1-128子网掩码8位127.0.0.1为回环地址B类地址129-191子网掩码16位C类地址192-223子网掩码14位D类地址224-239E类地址240-255。常见的私有IP地址A类10.0.0.0-10.255.255.255B类172.16.0.0-172.32.255.255C类192.168.0.0-192.168.255.255。一般情况下同一网段下设备IP网络部分相同他们之间的通信可以由交换机来交流不同网段下设备的IP地址的网络部分不同他们之间的通信需要通过路由器进行转发。如果两台设备要进行通信必需要知道IP地址和mac地址只知道IP地址无法交流arp协议地址解析协议就可以解决这个问题。工作原理首先由设备A构建arp请求包括自己的ip地址和mac地址还有目标设备B的ip地址。再通过广播传输到整个局域网内然后主机B收到请求单独发送自己的ip地址和mac地址到主机A最后主机A更新arp缓存表就可以直接通信了。每个设备都有一个arp表里面包含了记录的ip地址与mac地址的对应有一定的缓存时间通常为几分钟。网络通信中有着很多层的结构在osi模型中有7层结构应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层。传输数据时数据从应用层开始向下传递到达接收方之后数据从物理层开始向上拆封。osi模型是理论模型实际生活中更多使用TCP/IP模型。TCP/IP模型分为4个部分网络接口层网络层传输层应用层。如果在浏览器上输入一个网址应用层的浏览器发送http数据包到网络层TCP将数据分割并加上端口号交给网络层IP协议给数据加上源IP地址和目标IP地址最后由光纤和wifi传播。如果我们要测试网络是否连接可以使用ICMP协议ICMP协议和ARP协议同属于网络层。连通性测试对应命令ping如果可以联接会返回网络延迟TTL和丢包率。路由追踪对应命令tracert,可以查看到目标地址直接的跳数。如果我们ping www.baidu.com时我们收到的数据是来自于IP地址将IP地址和域名联系起来的是DNS域名解析。DNS域名解析通常使用53端口的UDP连接端口号是传输层TCP/UDP协议的逻辑标识用于区分同一设备上的不同网络应用程序如浏览器、QQ、邮件客户端与IP地址配合实现“精准定位设备应用程序”。常见的端口号有http协议的80端口TCP连接https的443端口TCP连接DHCP协议67服务器68客户端UDP连接。TCP/UDP协议属于传输层TCP连接的特点是精准通信前必须有3次连接结束前有4次连接。如果把客户端比做顾客服务器比做饭店店员建立连接大概流程为顾客去吃饭顾客说我要吃饭发送SYN包店员回复好的吃点什么回复SYN-ACK包顾客回复50个三不沾发送ACK包。结束连接大概流程为顾客说结账不吃了发送FIN包店员回复好的正在进行结账请稍等回复ACK包店员随后说一共10万元发送FIN包顾客说真黑走了回复ACK包。TCP连接特点面向连接通信前必须通过“三次握手”建立连接通信结束后通过“四次挥手”释放连接可靠传输通过序列号、确认应答、重传机制、流量控制、拥塞控制确保数据无丢失、无重复、按序到达缺点传输效率较低延迟较高因连接建立、确认应答等机制。UDP连接的特点是无连接通信前无需建立连接直接发送数据通信结束后无需释放连接不可靠传输无序列号、无确认应答、无重传机制数据可能丢失、重复、乱序到达优点传输效率高延迟低开销小无连接建立、确认等机制。