5、网络基础：从协议到各层解析

网络基础：从协议到各层解析

1. 网络协议概述

在网络通信中，协议是计算机之间进行数据交换的规则集合。不同的协议定义了网络通信的不同方面。例如，超文本传输协议（HTTP）规定了网页浏览器和服务器之间的通信方式；而IEEE 802.3标准则定义了在特定类型的线缆上将比特编码为电信号的协议。开放且公开的协议标准使得不同厂商的软件和设备能够相互通信，比如你的网页浏览器无需关心服务器是Unix工作站、Windows系统还是Macintosh，因为它们都遵循相同的HTTP协议。

2. 网络分层的必要性与模型

网络数据传输是一个复杂的操作，需要考虑网络的物理特性和数据的逻辑特性。为了管理这种复杂性并对应用开发者和最终用户隐藏大部分细节，网络通信被划分为多个层次。每个层次代表了物理硬件（如线缆和电流）与传输信息之间的不同抽象级别，并且具有严格限定的功能。

常见的网络层模型有多种，这里主要介绍标准的TCP/IP四层模型，该模型适用于互联网，各层的通信关系如下：
- 应用层：像Internet Explorer和Eudora这样的应用程序运行在该层，并且只与传输层进行通信。
- 传输层：与应用层和互联网层进行通信。
- 互联网层：与主机到网络层和传输层进行通信，不直接与应用层通信。
- 主机到网络层：负责将数据通过线缆、光纤电缆或其他介质传输到远程系统的主机到网络层，然后数据再逐层向上传输到远程系统的应用层。

下面通过一个网页浏览器向服务器请求页面的例子来说明数据在各层的传输过程：
1. 客户端发送请求
- 网页浏览器仅与本地客户端机器的传输层通信。