前言

       作为当今互联网数据爆炸的程序员，了解网络是有必要的，作为开发人员，通常会听到，所谓的网络7层模型，或者四层模型。通常，我们会以第7层的http协议进行web,或者移动app,进行互联网项目的开发。或者会以第四层，来进行基于tcp的开发，为啥我们要分这么多层，为啥我们至少都得基于tcp来开发呢,下面，我分层来说下这里面的一些理解

第一层  物理层

      这一层，我个人把他理解成，连接层， 通俗点的说，就是连上网线，或者wifi,这是最基本的条件，这个就叫物理层，接下来我来说明一下

      小A 和 小B  有两台电脑 他们想彼此之间 玩红色警戒 进行单挑， 这个时候， 就得找个网线， 把两台电脑连起来，于是两个人 就可以快乐的玩耍了  。但是 此时 第三个人 想要加进来 ，咋办，每台电脑就一个网口，只能两台互联。这个时候 ， 他们呢想了一个办法  ， 那就是再找一个电脑，给上面，多装一些物理网口，所有的电脑都连接上那台电脑，数据转发通过那台来转发，这样大家就可以快乐的玩耍了 ，一个最初的网络，一次形成了！

第二层  链路层

      但是 问题也来了，我这么多电脑，通讯咋办，我一台电脑的信息，该发给谁？而且，我每次数据发多少，可以无限长么，有没有具体的度量单位，因此，诞生了一帧数据这个概念，它就是数据传输的基本单元（就像一斤猪肉，一公里路，相当于一个标准的国际制单位），根据网络资料消息一帧数据的长度为1516byte。同时，每个计算机，都有一个再网络里面的一个身份代号，这个身份代号叫做Mac 地址。小A 叫macA 小B 叫MacB ,同时有一台电脑专门记录，哪个mac,对应哪个网口，这样macA 给 macB 发一条消息，专用电脑，就会找到对应网络网口，给他发过去，这样就解决了通讯的问题  专门转发消息的服务，叫做交换机。每个消息，都把头部放入对方mac地址，等等属性，告诉交换机，要发给谁，接下来 交换机转发。这样，同一个交换机上面的所有的电脑，都可以进行网络通讯。而这一层指定了一个以太协议，就是我们第二层做的事情。

第三层  网络层

        网络层的由来： 上面已经解决了，两台电脑之间的通讯的问题，那为啥要出现网络层呢。刚刚上面，我们只说了同一个交换机下面的电脑通讯，那么离着很远的，小伙伴，也要参与，他们怎么办呢？如果是一个人，那好办，弄个长线练上来。但是如果十几个人，几十个，几百个呢，且不说，有没有这么多网口不说，就光光网线的长度 也是惊人的。这样是极其不切实际的。他们的办法，就是也是把他们的电脑，通过一台交换机，集中起来，进行管理，用交换机，交换机来进行通讯，两个交换机，维持着各个地址，或者对方交换机的地址。但是此时还是有问题的，那就是，两个不同交换机的人，互相通讯，咋办？我如果还按照上面的模式，那只能通过mac地址发送到交换机，交换机拿到一看，咦，这不是我的，发给另外一台交换机，另外一台交换机拿到，一看这是我底下的，好吧， 我帮你转达。 这个再只有两个交换机的情况下，是没有问题的，但是！！如果第三个交换机加入的，第四个呢，是不是每个都得问一下，还是广播，当量达到一定程度的时候，无论是广播也好，逐个尝试也好，都是不切实际的。

      这个时候，是不是就是需要另外一套标准的时候，大家开了一个会，定制了一个网络传输的标准，定制了我们所谓ip协议，这第三层的标准，在这个协议里面规定了一个地址，ip地址。每个上网的电脑，都给它分配一个逻辑地址，包括交换机（所有在网络上的设备），并且，通过一个专门的中转设备的设备，来进行数据中转，甚至于我通过这个设备，根据ip,可以通过一定的算法，可以算出这个ip的下一站是哪里。这个算法怎么实现的，我不知道，但是，思想和我们寄快递是一样的，（比如我们发一个快递，从杭州市余杭区，发送到广州市xx区，那么这个快递根据收货地址，可以知道，快递在某个门店收件，门店相当于交换机，通过快递员，收发，然后门店发给杭州中转中心，中转中心相当于中转设备，然后杭州中转中心根据地址，发到广州中转中心，广州中转中心，发给旗下某门点，然后通过快递员，送货到人）！基于这样的原理，网络之间的相互寻址，就得到解决了。而这个中转设备，就是常见的路由器！通过ip地址，配合路由器，可以顺着路由器找到交换机，再通过交换机，找到，对应机器！这样网络寻址的问题，就得到充分的解决！

    寻址问题解决了，但是接下来的问题，就是数据问题了，假设两个地方的方言不同，怎么办，不同国家之间的语言不通，我们国内讲普通话，国外讲英语，这样就解决了。不过网络上，就规定了一种标准格式，ip协议，他规定了不同的机器，他翻译成统一的格式，再网络上面传输。

通过以上三层，我们最起码实现了，世界上任意两台地址的电脑，互相通讯，我们在这一层通过ping 也可以检查两台电脑通讯是否正常

第四层  传输层

    好了，现在我们世界上，任何角落的电脑可以实现相互通讯，但是还有一个问题，我A一边玩游戏，一边看小视频，我电脑收到数据，怎么知道，这个数据包，发给哪个程序的？这个时候，端口，出现了，而基于ip+端口的通讯也因此诞生了。udp协议，tcp协议登上舞台。每个应用程序，带着自己的ip+端口，发送网络请求，接受网络数据，彼此之间，没有干扰，这样就可以进行边打游戏，边看视频的快乐之旅了，基于tcp之上，就是很多应用开发程序员开始玩耍啦！！本菜鸟，有幸也玩过一段时间，关于tcp协议，我以后再来说它，这货太~~~

关于我对ip地址和Mac地址的理解

    我们上面提到了两个地址，一个是ip地址，一个是Mac地址，我个人对这两个的地址的理解是，Mac地址是一个物理的地址，这个地址就像公民身份证号码一样，是代表你在网络里面一个实体身份。但是光凭这个，找到世界上互联网上的一台电脑，找得到么，就像我们接快递只写个收件人的身份证号码，这样可行么？所以需要一个ip地址，而ip地址是一个逻辑地址，这是一个可变的地址，我们在不同的网段，用同一台电脑，电脑上的ip是不一样的，但是mac地址是一样的。这个地址，可以根据ip协议，在互联网上进行寻址，从而快速定位到目标计算机节点。在交换机内部，映射了ip mac地址的关系，同时也映射了，mac地址和物理网口的关系 ，这句话是我的理解，不一定正确。

关于我对网关和路由器的理解

        在网络通讯里面，我想大家经常听到网关一词，还有路由器一词，之前我一直把他们混淆，现在我说说，网关和路由器的不同

        现在随着微服务的兴起，我想很多人开始都听到网关这个词，比如Spring Cloud api 网关 ,它做的事情就是，把一个Spring cloud 各微服务暴露出来的服务，通过同一个地址出去。还有，物联网项目里面出现的设备网关。网关，可以认为是，一段网络，一组服务，对外通讯的统一出入口，都是网关，网关一旦挂了，就没法与外界联系了。所以，我们上文提到的交换机也好，路由器也好，也都是网关。所以个人认为，路由器是网关的一种

总结

      我个人总结，为啥网络要分层，其实我个人感觉就是不得已而为之。谁也没想到，网络会变得如此巨大，一开始大家在定义网络的时候，并没有按照现有的规模来规划，以至于，当用户量暴涨的时候，互联网协会猜建立模型，规定标准。就像为啥我们系统要出现分布式，出现微服务，这也是，一开始并没有想到会这么多，后来，用户量暴涨，才出现了我们现在到处可见的分布式，微服务框架