网络协议是设备间通信的标准化规则集，定义数据封装、寻址、传输、校验与处理，确保异厂商 / 异系统互联互通。互联网以 TCP/IP 为核心栈，按分层分工协作，兼顾可靠、高效与安全。
osi模型
- 应用层：为网络用户提供各种服务，例如电子邮件、文件传输等。
- 表示层：为不同主机间的通信提供统一的数据表示形式。
- 会话层：负责信息传输的组织和协调，管理进程会话过程。
- 传输层：管理网络通信两端的数据传输，提供可靠或不可靠的传输服务。
- 网络层：负责数据传输的路由选择和网际互连。
- 数据链路层，负责物理相邻(通过网络介质相连)的主机间的数据传输，主要作用包括物理地址寻址、数据帧封装、差错控制等。该层可分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。
- 物理层，负责把主机中的数据转换成电信号，再通过网络介质(双绞线、光纤、无线信道等)来传输。该层描述了通信设备的机械、电气、功能等特性
TCP/IP 四层模型（实际工业模型）
- 物理层 / 数据链路层：以太网（帧、MAC）、Wi-Fi（802.11）、PPP、VLAN（802.1Q）、ARP（IP→MAC）。
- 网络层：IP（IPv4/IPv6，核心寻址）、ICMP（ping/traceroute）、OSPF/BGP（路由）。
- 传输层：TCP（面向连接、可靠、流控 / 拥塞控制，适合文件 / 网页）；UDP（无连接、低延迟，适合直播 / 游戏 / 物联网）。
- 应用层：HTTP（80）/HTTPS（443，TLS 加密）、DNS（域名→IP）、SMTP/POP3/IMAP（邮件）、FTP/SFTP（文件传输）、SSH（远程管理）、NTP（时间同步）。
TCP/IP 五层模型（教学简化模型）
- 应用层（对应 OSI 应用层 + 表示层 + 会话层）
- 传输层（对应 OSI 传输层）
- 网络层（对应 OSI 网络层）
- 数据链路层（对应 OSI 数据链路层）
- 物理层（对应 OSI 物理层）
关键区别
- OSI 七层：理论模型，分层清晰但复杂，未完全落地；
- TCP/IP 四层：实践模型，简洁高效，是互联网的实际标准；
- 五层模型：教学模型，平衡理论与实践，便于理解和学习。
| OSI 7 层 | TCP/IP 4 层 | 核心职责 | 典型协议 / 技术 |
| 应用层（L7） | 应用层 | 面向用户服务 | HTTP/HTTPS、DNS、SMTP/POP3/IMAP、FTP/SFTP、WebSocket |
| 表示层（L6） | 并入应用层 | 加密、编码、格式转换 | TLS/SSL、MIME、Base64 |
| 会话层（L5） | 并入应用层 | 会话建立 / 维护 / 终止 | NetBIOS、RPC |
| 传输层（L4） | 传输层 | 端到端可靠 / 实时传输 | TCP、UDP、SCTP |
| 网络层（L3） | 网络层 | 跨网寻址与路由 | IP（IPv4/IPv6）、ICMP、ARP、OSPF、BGP |
| 数据链路层（L2） | 网络接口层 | 局域网帧传输与 MAC 寻址 | 以太网、Wi-Fi（802.11）、PPP、VLAN（802.1Q） |
| 物理层（L1） | 网络接口层 | 比特流与物理介质 | 以太网物理层、Wi-Fi 射频、光纤 / 双绞线电气特性 |
ip的组成
IP地址==网络位+主机位
ip地址版本，V4(主流) V6(未来的方向)
相关网络配置
- ifconfig查看网络相关配置。 主要查看本机的ip
- ifconfig ens33 192.168.0.13/24 up临时设置本机ip地址，重启后失效。
- 测试：pingwww.baidu.com测试本机是否可以正常上网
- netstat -anp查本本机上所有的网络通信有那些
- sudo vim /etc/network/interfaces虚拟机网络配置文件 ，设置ip(手动分配，或自动分配)。ip地址，永久生效。
- sudo /etc/init.d/networking restart进行网络设置的加载
名词解释
- socket套接字，打开本地网络设备后，获得的文件描述符。方便后续进行网络收发。
- ip+port地址+端口===》地址用来识别主机， 端口用来识别应用程序
- 端口号的范围：1-65535
- 网络字节序===》大端存储网络设备使用的字节序
- 主机字节序---》 小端存储intel，amd，arm目前主流CPU都是小端。
udp（用户数据报协议）
数据报
- 数据与数据之间有边界
- 发送和接收的次数要对应
- 没有写阻塞。发送太快，会导致数据丢失。
- 读阻塞。
特性：
- 无连接
- 低延迟，
- 网络资源使用率低
服务端：提供服务的一端，1个
客户端：使用服务的一端 。多个
函数调用步骤
server：socket()=>bind()=>recvfrom()===>close()
client：socket()---sendto() -----close()
函数调用关系
相关函数
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能：程序向内核提出创建一个基于内存的套接字描述符
参数：
- domain地址族，PF_INET == AF_INET ==>互联网程序
- PF_UNIX == AF_UNIX ==>单机程序
type套接字类型：
- SOCK_STREAM流式套接字===》TCP
- SOCK_DGRAM用户数据报套接字===>UDP
- SOCK_RAW原始套接字===》IP
protocol协议==》0表示自动适应应用层协议。
返回值：
- 成功 返回申请的套接字id
- 失败-1；
2、int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);
功能：如果该函数在服务器端调用，则表示将参数1相关的文件描述符文件与参数2指定的接口地址关联，用于从该接口接受数据。
sockfd， 需要被绑定ip和端口号的套接字
my_addr ipv4对应的地址结构体，man 7 ip
struct _sockaddr_in ///网络地址结构
{
u_short sin_family; ////地址族
u_short sin_port; ///地址端口
struct in_addr sin_addr; ///地址IP
};
socklen_t addrlen:参数2的长度。
返回值：
- 成功0
- 失败-1；
发送接收函数：
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能：用于UDP协议中向对方发送数据。
参数：
- sockfd本地的套接字id
- buff本地的数据存储，一般是要发送的数据。
- len要发送的数据长度
- flags要发送数据方式，0表示阻塞发送。
- dest_addr:必选，表示要发送到的目标主机信息结构体。
- addrlen：目标地址长度。
返回值：
- 成功 发送的数据长度
- 失败-1；
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能：用于UDP协议中获取对方发送的数据。
参数：
- sockfd本地的套接字id
- buff要存储数据的内存区，一般是数组或者动态内存。
- len要获取的数据长度，一般是buff的大小。
- flags获取方式，0阻塞
- src_addr可选，表示对方的地址信息结构体，如果为NULL，表示不关心对方地址。
- addrlen对方地址信息结构体大小。如果对方地址是NULL，则该值也为NULL。
返回值：
- 成功 接收到的数据长度
- 失败-1；
