最近這段時間一直在學習計算機網(wǎng)絡(luò)方面的知識洽损，今天書差不多算是看完了，所以想寫一篇文章來給自己這段時間對于計算機網(wǎng)絡(luò)的學習做一個總結(jié)吧吧雹∏妥矗可能會顯得很基礎(chǔ)和啰嗦，主要是初學者泊窘，不要介意熄驼。
我們學生在學校經(jīng)常會用自己的筆記本電腦來上網(wǎng)，比如想通過瀏覽器打開百度的主頁烘豹，這個動作看起來很簡單瓜贾，其實背后蘊藏著很多的計算機網(wǎng)絡(luò)方面的知識。
首先我們的電腦為了可以與外網(wǎng)通信携悯，需要獲得自己本機的IP地址祭芦；一臺主機通常直接與一臺路由器連接，該路由器即為該主機的默認路由器(default router)憔鬼，又稱為第一跳路由器（first-hop router）龟劲，每當某主機發(fā)送一個分組時，該分組就被傳送給它的默認路由器轴或，我們將源主機的默認路由器稱為源路由器（source router）昌跌，把目的主機的默認路由器稱為目的路由器（destination router）。（所以一個分組從源主機到目的主機的選路問題顯然可歸結(jié)為從源路由器到目的路由器的選路問題照雁。）所以我們的電腦為了可以與外界通信蚕愤，也需要建立與自己的默認路的連接，此時需要獲得自己默認路由器的地址饺蚊；為了可以瀏覽網(wǎng)頁萍诱，需要DNS域名服務(wù)系統(tǒng)，來把網(wǎng)頁地址轉(zhuǎn)換為該網(wǎng)頁所在服務(wù)器的IP地址污呼，為了獲得DNS的服務(wù)裕坊，需要取得本地DNS服務(wù)器的地址。
我們的電腦首先運行的是DHCP（Dynamic host configuration protocol）--動態(tài)主機配置協(xié)議曙求，DHCP協(xié)議使用的傳輸層協(xié)議是UDP碍庵，主機將DHCP請求經(jīng)傳輸層UDP、網(wǎng)絡(luò)層IP以及以太網(wǎng)中802.3協(xié)議的封裝后的幀以廣播的形式（目的地址是全1）發(fā)送到本地局域網(wǎng)中悟狱，然后本地局域網(wǎng)中的DHCP服務(wù)器接收請求静浴，并發(fā)送一個DHCP響應(yīng)給主機，響應(yīng)包括分配給主機的IP地址挤渐，其默認路由器的IP地址苹享，以及DNS服務(wù)器的名字和IP地址。如下圖所示，是主機與本地DHCP服務(wù)器通信的示意圖得问。
此時我們的電腦主機已經(jīng)獲得了自己的IP地址囤攀、默認路由器的IP地址以及DNS服務(wù)器的IP地址和名字。在我們發(fā)送HTTP請求的時候需要先獲得網(wǎng)址：www.baidu.com所在服務(wù)器的IP地址宫纬，這樣我們才可以跟該web服務(wù)器通信焚挠，發(fā)送HTTP請求。此時就需要運行DNS協(xié)議漓骚，向DNS服務(wù)器發(fā)送請求蝌衔，當主機把DNS請求經(jīng)UDP、IP封裝成網(wǎng)絡(luò)層的IP數(shù)據(jù)包以后蝌蹂，到鏈路層都是利用MAC地址而非IP地址在交換機噩斟、路由器等之間進行轉(zhuǎn)發(fā)的，但是主機現(xiàn)在只知道DNS服務(wù)器的IP地址孤个，而不知道DNS服務(wù)器的MAC地址剃允，此時需要運行網(wǎng)絡(luò)層的ARP（Address Resolution Protocol）-地址解析協(xié)議，根據(jù)IP地址獲取物理地址（MAC地址）齐鲤。而且在鏈路層中源和目的MAC地址都是相鄰兩個鏈路中適配器的MAC地址斥废，所以主機利用ARP協(xié)議向整個局域網(wǎng)發(fā)出ARP請求的廣播幀，然后默認路由器接收幀并把ARP響應(yīng)幀回送給主機佳遂，ARP響應(yīng)幀包括路由器接口的MAC地址营袜。
此時主機算是知道了默認路由器的MAC地址，可以把DNS請求幀發(fā)送到默認路由器上丑罪。接著路由器從接收的幀中把IP數(shù)據(jù)包取出來，然后根據(jù)目的IP地址把該數(shù)據(jù)包從校園網(wǎng)發(fā)送到外網(wǎng)上凤壁，然后經(jīng)過多個路由器的轉(zhuǎn)發(fā)最終到達DNS服務(wù)器吩屹，路由器根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表來轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，其中的轉(zhuǎn)發(fā)表是根據(jù)各種選路算法拧抖、選路協(xié)議來確定的煤搜，其中包括RIP，OSPF唧席、IS-IS以及BGP等協(xié)議擦盾。DNS服務(wù)器一層層拆解數(shù)據(jù)包，最終得到DNS的請求淌哟，然后DNS服務(wù)器再回送一個DNS響應(yīng)迹卢，響應(yīng)含有域名www.baidu.com的web服務(wù)器的IP地址，然后也是相似的經(jīng)運輸層徒仓、網(wǎng)絡(luò)層腐碱、鏈路層和物理層到達主機的默認路由器，最終到達主機掉弛。
當知道了web服務(wù)器的IP地址以后症见，主機就可以發(fā)送HTTP請求了喂走，HTTP協(xié)議所使用的運輸層協(xié)議是TCP，TCP連接建立需要三次握手谋作，第一次握手：客戶機到服務(wù)器的SYN芋肠、seq=x；第二次握手：服務(wù)器到客戶機的SYN遵蚜、ACK帖池、ack=x+1、seq=y和第三次握手：客戶機到服務(wù)器的ACK谬晕、seq=x+1碘裕、ack=y+1，客戶機在第三次握手時就把數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器了攒钳，此時TCP連接已經(jīng)建立帮孔。
客戶機把HTTP請求發(fā)送到TCP socket中，當包含該HTTP請求的TCP數(shù)據(jù)段到達web服務(wù)器以后不撑，服務(wù)器回送一個帶有HTTP響應(yīng)（網(wǎng)頁內(nèi)容）的TCP數(shù)據(jù)段給主機文兢，主機從TCP數(shù)據(jù)段中取出HTTP響應(yīng)，然后交付給響應(yīng)的socket端口焕檬，瀏覽器最終讀取并解釋和渲染該網(wǎng)頁最終顯示在主機屏幕上姆坚。
