网络协议

《圣经》中有一个通天塔的故事，大致是说，上帝为了阻止人类联合起来，就让人类说不同的语言。人类没法儿沟通，达不成“协议”，通天塔的计划就失败了。

协议

协议三要素：

• 语法
• 语义
• 顺序

计算机语言也是一种协议，是人类和计算机沟通的协议，只有通过这种协议， 计算机才知道我们想让它做什么。

计算机语言需要通过编译器编译才可以让计算机理解：

源文件 -> 词法分析 -> 语法分析 -> 语义分析 -> 代码生成 -> 目标文件

计算机之间的通信需要网络协议，这才能使一大片机器互相协作、共同完成一件事。

一个下单的网络过程

• 在浏览器中输入 URL

• DNS/HTTPDNS 查询域名对应的 IP 地址

• 封装HTTP请求报文

• 将应用层的 HTTP 请求包交给下一层去完成，通过 socket 编程来实现

• 传输层使用 TCP 协议来传输应用层的 HTTP 请求包，加上源端口和目的端口

• 网络层的 IP 协议加上源IP地址和目标IP地址

• 通过 ARP 协议获取到网关的 MAC 地址

• 在 MAC 层将 MAC 头部信息补充完整，从网卡将数据包发送出去

• 网关根据 IP 头部的目标 IP 地址查找路由表，选择对应的端口将数据包转发出去

• 路由表是由路由协议OSPF和BGP动态维护的

• 不断的通过路由转发，最终到达目标网络

• 再通过 ARP 协议获取到目标主机的 MAC 地址，将数据包发个目标主机

• 目标主机发现 MAC 地址对上了，取下 MAC 头来，发送给操作系统的网络层

• 发现 IP 也对上了，就取下 IP 头，交给传输层 TCP 协议

• 在传输层 TCP 协议，对于收到的每个包，都会有一个回复的包说明收到了

• 通过TCP 头的目标端口号，可以找到电商网站的进程

• 进程处理完之后，就发送一个 HTTP 响应报文给浏览器