网络 协议与分层结构 的学习心得

（以下纯属虚构）

一、协议栈的划分 与 人类处理沟通事件过程的 对比

前言：

讲道理的人都知道"工具是人类肢体的延伸"，那么"计算机"，这种二十一世纪人类最伟大的发明也是"工具"，对比其他冷冰冰的"工具"，他具有

"独特的思维能力！"--简单的逻辑处理能力。因此，正如大脑可以控制躯体一样，他也可以控制其他"工具"。

1.层次结构的划分规律

书上说："层次结构具有：

（1）人们可以很容易的讨论和学习协议的规范细节。

（2）层间的标准接口方便了工程模块化。

（3）创建了一个更好的互连环境。

（4）降低了复杂度，使程序更容易修改，产品开发的速度更快。

（5）每层利用紧邻的下层服务，更容易记住各层的功能。！"

说的挺好，字都认识，但是很多人学完网络都不知道层次结构的意义！（我学了2遍 还稀里糊涂），就像我认识汉字几千个，也写不出像样的的诗词一般，没有掌握规律，研究内涵，粗浅就是粗浅，读再多也没用！

想想我们要拿一样东西时的操作：

（1）脑子下达指令

（2）臂膀抬起

（3）手臂延伸

（4）用手抓住

人类正因为肢体功能高度具体化，创造力才能如此惊人。那么网络分层也正是为了功能更完备，实现更简洁。

以网络实际中的4层结构为例（只考虑分层作用，不考虑具体细节）：

以此看来，分层结构的原理就如我们身体做操作一般。但是，人 不简单，计算机网络也不简单，因为他们各自的功能有很多。在这里不同功能又 高度具体化了

（1）对于 手 有可能面对的东西不同，我们的实际操作不同（苹果用手抓，带刺的团用手抓吗？），同样的，网络接口层要面对 各种各样的局域网，他的具体操作也不同（取决于，网卡类型与驱动类型）

（2）对于 臂膀 他不仅可以控制 手臂的整体方向，他还是 发力 的关键点，能拿多重东西关键靠它。同样的，传输层也有很多功能，是以 "协议" 来区分的。

对于网际层，传输层，应用层，他们不同功能的实现，使用"协议"来控制，

毕竟计算机的"逻辑"体现在判断（false or true），因此同层次多功能 必需要以标示来划分（体现在每层报头的op字段）。

通过以上 我们可以粗滤的得出：

分层让 每一层作用更具体，分协议让功能更完善。（前辈们的天才与伟大）

二、三次握手与四次挥手的设计"猜想"

TCP/IP协议簇中TCP协议报头设计的尤其复杂，但是当你了解每部分的作用后，震惊的发现这简直是模拟了人类的沟通细节，当然他也是通过庞大的条件判断来实现的。

下面是TCP段的格式

16位端口号（TCP与UDP报头中）：

假设 你对你妈说 ："我饿了！" 你妈立即得出："1.你需要吃饭。2.隐含的知道你用嘴吃"，因此 ，做出来的饭菜是可口 可下咽 的，而不是生的 饭菜给你。

这种约定是人们共识的，而计算机做不到这点。

同样的，计算机中有各种需要网络通信的软件，为了把特定软件的需求，可区分的传送给对方的具体软件，才引入了端口这一概念。端口号就表示某一确定进程；

1.三次握手与四次挥手与人沟通的类比

先来看看我们是怎么建立沟通的：

(1)小明向小芳发出了约会请求

(2)小芳收到并回复同意

(3)小明得到小芳的同意 后 说 "走"，小芳就知道小明知道他同意了

至此，他们就建立了一次沟通；同样的在网络上两台主机（已接入Internet）

使用TCP协议建立连接也需要（发起连接--》对端回复--》对回复的回复）

这三步。但是具体实现却不想人类沟通那么简单，毕竟计算机只会做判断

以下是三次握手的模拟：

SNY=1 ：表示这是一个连接请求 或者连接接受 的报文，他不同与人类的沟通，因为人可以根据会话的情景判断会话的内容，而计算机却要明确表示是或不是连接请求，因为在连接请求中的实际的数据内容字段是不做存储的（也就是无效的 含有实际内容也得在建立连接后重新发）。

J 与 k（位于32位序号）：这个内容相当于谈话的具体内容，方便对方做出对应的回答，例如 你对别人说："我们。。。。。。吧！"，对方要怎么回答，虽然知道回答的结果依旧是"行或不行"，但根本不知道内容，因此无法做出明确的回答。这个字段设计的意义也在于此。

ACK=1：当ACK=1时，32位确认序列才有效。好比 你与别人谈话，并没有询问意见，而对方却一直说："是的！"，这样的回复是没有实际意义的。ACK的效用相同，但是 我们知道"传输的可靠性是建立在合理的请求与应答的基础上！"因此在网络的传输过程中多采用 问答形式，所以ACK 大部分情况为1.

J+1与 K+1 （位于32位确认序号）：对接受的数据做出确定回复，表明J 之前的信息收到。同时J+1也表示他需要的这一条数据的序号。