IP協(xié)議：

一串地址標(biāo)記設(shè)備，將數(shù)據(jù)拆成包發(fā)送給指定的計(jì)算機(jī)。

UDP協(xié)議：

根據(jù)頭部的端口號(hào)把數(shù)據(jù)給指定的程序。頭部有16位檢驗(yàn)和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)正確性，但不具備修復(fù)和重發(fā)，只會(huì)丟棄。但是簡(jiǎn)單快，適合游戲。

TCP協(xié)議：

相比IP協(xié)議有更高級(jí)功能：數(shù)據(jù)包有序號(hào)用于按順序組裝，每個(gè)包序列號(hào)用以防止重復(fù)數(shù)據(jù)，收到后會(huì)返回確認(rèn)碼告知發(fā)送方，會(huì)根據(jù)確認(rèn)碼的成功率和時(shí)間推測(cè)網(wǎng)絡(luò)擁堵程度，調(diào)整一次性發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量?？偨Y(jié)：能處理亂序和丟失，缺點(diǎn)是確認(rèn)碼時(shí)數(shù)據(jù)翻倍。

ICMP協(xié)議：

用于在主機(jī)和路由之間傳遞控制消息，即診斷報(bào)告。報(bào)文結(jié)構(gòu) [ip頭][類(lèi)型 代碼 檢驗(yàn)和 標(biāo)識(shí)符 序列號(hào) 數(shù)據(jù)]

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OSI（Open System Interconnect）：

開(kāi)放式系統(tǒng)互連。定義了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層）。

以太網(wǎng)：

一種計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)。IEEE組織的IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)制定了以太網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了包括物理層的連線、電子信號(hào)和介質(zhì)訪問(wèn)層協(xié)議的內(nèi)容。

每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有全球唯一的48位地址也就是制造商分配給網(wǎng)卡的MAC地址，以保證以太網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)能互相鑒別。因此MAC地址是基于物理的，這點(diǎn)和IP地址不同，后者是基于邏輯的。

MAC地址（Media Access Control Address）：

媒體存取控制位址，也稱(chēng)為局域網(wǎng)地址（LAN Address），MAC位址，以太網(wǎng)地址（Ethernet Address）或物理地址（Physical Address），它是一個(gè)用來(lái)確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備位置的位址。在OSI模型中，第三層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)IP地址，第二層數(shù)據(jù)鏈路層則負(fù)責(zé)MAC位址。相應(yīng)地，最初的的交換機(jī)是工作在第二層數(shù)據(jù)鏈路層，而路由器一開(kāi)始就設(shè)計(jì)工作在第三層網(wǎng)絡(luò)層，簡(jiǎn)言之，路由器連接網(wǎng)絡(luò)，交換機(jī)連接設(shè)備。

初始節(jié)點(diǎn)是根據(jù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址 ，將目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的IP地址映射到中間節(jié)點(diǎn)的MAC地址，找到第一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，重復(fù)此流程，數(shù)據(jù)包就從初始點(diǎn)開(kāi)始 ，經(jīng)過(guò)一個(gè)個(gè)中間節(jié)點(diǎn)最終到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。

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IP地址與MAC地址的映射要通過(guò)ARP地址解析協(xié)議來(lái)完成。

當(dāng)交換機(jī)接收到來(lái)自網(wǎng)上一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)根據(jù)該數(shù)據(jù)包的目標(biāo)IP地址，查看交換機(jī)內(nèi)部是否有跟該IP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址 ，如果有上次保留下來(lái)的對(duì)應(yīng)的MAC地址，就會(huì)將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)MAC地址的主機(jī)上去。如果在交換機(jī)內(nèi)部沒(méi)有與目標(biāo))地址對(duì)應(yīng)的MAC地址，則交換機(jī)會(huì)根據(jù)ARP協(xié)議將目標(biāo)IP地址按照“表”中的對(duì)應(yīng)關(guān)系映射成MAC地址 ，數(shù)據(jù)包就被轉(zhuǎn)送到對(duì)應(yīng)的MAC地址的主機(jī)上。

ARP協(xié)議：

由于IP地址標(biāo)記的是局域網(wǎng)地址，一個(gè)局域網(wǎng)里有很多MAC地址標(biāo)記的主機(jī)，數(shù)據(jù)包成功到達(dá)局域網(wǎng)后，到底交給局域網(wǎng)里的哪臺(tái)主機(jī)，就需要ARP協(xié)議使IP地址映射到MAC地址。

這只是ARP協(xié)議其中一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，一共四種場(chǎng)景：

1. 主機(jī)向本地網(wǎng)絡(luò)中的其他主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，需要將目標(biāo)主機(jī)的IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址，以便數(shù)據(jù)包能夠正確地傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)。

2. 主機(jī)向本地網(wǎng)絡(luò)中的路由器發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，需要將路由器的IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址，以便數(shù)據(jù)包能夠正確地傳輸?shù)铰酚善鳌?/span>

3. 路由器向本地網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，需要將目標(biāo)主機(jī)的IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址，以便數(shù)據(jù)包能夠正確地傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)。

4. 路由器向其他網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，需要將下一跳路由器的IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址，以便數(shù)據(jù)包能夠正確地傳輸?shù)较乱惶酚善鳌?/span>

ARP緩存：

指主機(jī)或路由器中存儲(chǔ)的IP地址和MAC地址的映射表。當(dāng)主機(jī)或路由器需要將IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址時(shí)，首先會(huì)在ARP緩存中查找是否已經(jīng)存在該映射關(guān)系。如果存在，則直接使用該映射關(guān)系進(jìn)行地址解析；如果不存在，則需要發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文進(jìn)行地址解析。

ARP緩存中的映射關(guān)系是有時(shí)限的，一般為幾分鐘到幾小時(shí)不等。當(dāng)映射關(guān)系過(guò)期時(shí)，主機(jī)或路由器會(huì)重新發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文進(jìn)行地址解析，并更新ARP緩存中的映射關(guān)系。

ARP協(xié)議的工作步驟：地址解析和地址緩存。

1. 地址解析

當(dāng)主機(jī)或路由器需要將IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址時(shí)，首先會(huì)在ARP緩存中查找是否已經(jīng)存在該映射關(guān)系。如果存在，則直接使用該映射關(guān)系進(jìn)行地址解析；如果不存在，則需要發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文進(jìn)行地址解析。

ARP請(qǐng)求報(bào)文中包含了源主機(jī)的MAC地址和IP地址，以及目標(biāo)主機(jī)的IP地址。當(dāng)目標(biāo)主機(jī)收到ARP請(qǐng)求報(bào)文時(shí)，會(huì)將自己的MAC地址和IP地址封裝在ARP響應(yīng)報(bào)文中返回給源主機(jī)。源主機(jī)收到ARP響應(yīng)報(bào)文后，將目標(biāo)主機(jī)的MAC地址和IP地址存儲(chǔ)在ARP緩存中，并使用該映射關(guān)系進(jìn)行地址解析。

2. 地址緩存

當(dāng)主機(jī)或路由器成功地進(jìn)行了地址解析后，會(huì)將IP地址和MAC地址的映射關(guān)系存儲(chǔ)在ARP緩存中。當(dāng)下一次需要進(jìn)行地址解析時(shí)，主機(jī)或路由器會(huì)首先在ARP緩存中查找是否已經(jīng)存在該映射關(guān)系。如果存在，則直接使用該映射關(guān)系進(jìn)行地址解析；如果不存在，則需要重新發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文進(jìn)行地址解析。

ARP緩存中的映射關(guān)系是有時(shí)限的，一般為幾分鐘到幾小時(shí)不等。當(dāng)映射關(guān)系過(guò)期時(shí)，主機(jī)或路由器會(huì)重新發(fā)送ARP請(qǐng)求報(bào)文進(jìn)行地址解析，并更新ARP緩存中的映射關(guān)系。

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路由：

路由是特殊的計(jì)算機(jī)，多個(gè)路由形成一條到達(dá)目標(biāo)的數(shù)據(jù)傳輸路徑，ping的ttl數(shù)字的減少多少意味著通過(guò)了多少路由。路由會(huì)自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)路徑。ping localhost不經(jīng)過(guò)任何路由。

路由器和交換機(jī)：

交換機(jī)是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。交換機(jī)的作用可以理解為將一些機(jī)器連接起來(lái)組成一個(gè)局域網(wǎng)。交換機(jī)可以將數(shù)據(jù)包從一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)端口，通過(guò)學(xué)習(xí)MAC地址來(lái)確定數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到正確的端口，通常用于連接局域網(wǎng)中的多個(gè)設(shè)備或提供高速數(shù)據(jù)傳輸功能。

一臺(tái)主機(jī)如果要與局域網(wǎng)以外的其他網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)信息交互的話，就要通過(guò)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)就是所謂的路由器。

路由器主要克服了交換機(jī)不能路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。路由器可以將數(shù)據(jù)包從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)查找目標(biāo)地址并選擇最佳路徑來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，通常用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)或提供網(wǎng)絡(luò)安全功能。