信號屎即，根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，可以分為光信號（光纖）事富、磁信號（無線電）技俐、電信號（同軸電纜）等

拓撲結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡內(nèi)計算機的連接（結(jié)構(gòu)）方式统台。
①雕擂、稱為總線型：早期，同一網(wǎng)絡內(nèi)的主機都連接到一根同軸電纜上贱勃，稱為總線型井赌。因為使用同一根電纜通訊（通過電壓的變化感受信號），所以在同一時間段內(nèi)募寨，只允許一臺主機給其他主機發(fā)送信息族展，否則會發(fā)生信號沖突。采用的是載波偵聽多路訪問沖突檢測(CSMA/CD)的協(xié)議拔鹰，來解決沖突問題：就是每臺主機在發(fā)送信息的時候先要偵聽線路中是否有人在發(fā)送信息仪缸，沒有的話，就自己發(fā)送信息列肢，有的話就一直偵聽到無人發(fā)送信息時發(fā)送恰画；當發(fā)送的同時偵聽到別人也在發(fā)送信息就會停止發(fā)送，偵聽到無人發(fā)送信息后暫停一個隨機時間繼續(xù)發(fā)送瓷马。另外拴还，信號是有一定的傳輸距離的，超過一定距離就會變?nèi)跖菲福蚤L距離傳輸片林，需要一個能量（電壓）放大設備，中繼器怀骤。
②费封、環(huán)形：所有主機連接成一個圓環(huán)，在環(huán)上游蕩著一個令牌信號蒋伦，當一個主機要發(fā)送信息時弓摘，它就會抓住這個令牌，待信息發(fā)送完成后再釋放該令牌痕届。只有握有令牌的主機才能發(fā)送信息韧献，環(huán)形網(wǎng)這樣解決沖突問題末患。
③、星型：所有主機連接到一個集線器上锤窑，其實這個還是一個總線型（集線器內(nèi)部也是一根銅線璧针，和同軸電纜一樣），它解決的只是方便了將主機連接到總線上的操作果复。之前直接連到同軸電纜不好施工陈莽。

網(wǎng)卡，是網(wǎng)絡中區(qū)分不同主機的標識虽抄，也是主機之間互相通訊（收發(fā)信號）的設備走搁。每塊網(wǎng)卡都有一個全球獨一無二的mac（media access control）地址。

廣播迈窟，之前在同一個（局域）網(wǎng)內(nèi)主機互相通訊時私植，在物理上是通過廣播的形式在傳播，但這只是傳輸信息信號形式上的廣播车酣，因為有明確的目標主機曲稼，其實是單播，而廣播真正的含義湖员，是沒有明確的目標主機贫悄，就是給局域網(wǎng)里所有的主機群發(fā)信息（廣播地址用IP地址“255.255來表示---主機地址全為1表示該網(wǎng)段的廣播地址，主機地址全為0代表該網(wǎng)段娘摔，這個IP地址代表同一子網(wǎng)內(nèi)所有的IP地址）窄坦。所謂廣播，就是喊凳寺，群發(fā)的意思鸭津。當連接在同軸電纜上的一臺主機給目標主機發(fā)信息時，所有連接在該線纜上的主機都能感受到電平信號肠缨，即都能接收到信息逆趋。所以發(fā)送的信息中要包含源主機mac地址和目標mac地址，當目標主機接收到信息時晒奕，發(fā)現(xiàn)目標是自己就會接收并處理信息闻书。其他主機接收到時，發(fā)現(xiàn)不是找自己的脑慧，就不予理會惠窄。
可是剛一開始，主機要是不知道其他主機的mac地址的呢漾橙。其實，這個還要往上說一下楞卡，在此簡單闡述一下霜运。我們發(fā)送信息給對方時脾歇，首先要知道對方的ip地址（可以先不知道m(xù)ac地址，但一定要先知道目標主機的ip地址淘捡。mac地址屬于物理鏈路層藕各，ip地址屬于網(wǎng)絡層，二者之間的轉(zhuǎn)換是arp協(xié)議焦除，每臺主機或路由器在維護著一個ARP緩存表（ARP table））激况，當確定對方ip地址但不清楚mac地址時，它會在網(wǎng)絡里面廣播（我們暫時不考慮路由器和非同一個網(wǎng)段的情況膘魄，因為有路由器的時候它會直接發(fā)給路由器網(wǎng)關）乌逐，“誰的ip地址是xxx,麻煩告訴我一下，（我的ip地址是yyy,mac地址是efefef）”创葡，這個是真正的廣播浙踢。當目標ip的主機接收到廣播信息后，就會將自己的mac地址告知對方灿渴。洛波、

廣播是局域網(wǎng)通訊很常見的方式。

廣播域和沖突域骚露。因為使用同一個同軸電纜蹬挤，所有的主機發(fā)信息的時候都像是在廣播，所有主機都可以收得到棘幸，而且同一時間只能有一個主機在發(fā)信息焰扳。所以連接到同一條總線的主機都在同一個廣播域和沖突域內(nèi)。當網(wǎng)絡內(nèi)的主機越來越多時够话，會嚴重影響效率蓝翰，這樣就需要做劃分。我們把網(wǎng)絡一分為二女嘲，中間用網(wǎng)橋連接兩個總線網(wǎng)絡畜份。當網(wǎng)絡中再傳輸信息時，傳播到網(wǎng)橋的時候欣尼，如果檢測到發(fā)送信號的源主機和目標主機在同一側(cè)的總線上爆雹，那么網(wǎng)橋就不會將信息發(fā)送到另一側(cè)去，這樣就分割了沖突域愕鼓，減少了信號沖突钙态。但是如果一個主機要廣播的話（目標ip地址主機位全1，代表整個網(wǎng)絡）菇晃，那么網(wǎng)橋依然會幫著將來自一側(cè)的信號傳到另一側(cè)去册倒。所以說網(wǎng)橋只隔離沖突域，不隔離廣播域磺送。

交換機驻子。如果我們將集線器內(nèi)部同軸電纜去掉灿意，而是改成多條電路，那么所有連到集線器上的主機發(fā)送信息的時候崇呵，如果只傳到它的目標主機那去缤剧，那將大大減少沖突發(fā)生的概率。而具有這種轉(zhuǎn)發(fā)功能的設備就是交換機域慷，而交換機為了擁有這種功能荒辕，需要維護一張mac表，來記錄哪個端口連接的哪臺主機犹褒，當信息來到這里時抵窒，負責轉(zhuǎn)發(fā)到對應的接口。當一臺主機在同一時間只能接收信號或者發(fā)送信號時化漆，那么就是半雙工的模式估脆，當同時既可以發(fā)送信息又可以接收信息時，那就是全雙工座云，雙絞線兩條線路工作疙赠，一條發(fā)送的同時，另一條接收朦拖，不會發(fā)生沖突圃阳。提高了效率。

路由器璧帝。交換機雖然減少了沖突捍岳，但是當網(wǎng)內(nèi)有主機廣播時，它還是會轉(zhuǎn)發(fā)到所有機器睬隶，所以交換機并不會隔離廣播域锣夹，當網(wǎng)絡內(nèi)主機比較多時，還是會影響線路和主機的效率苏潜。我們通過對ip地址進行網(wǎng)段劃分（將ip地址分為網(wǎng)絡位和主機位银萍，子網(wǎng)掩碼和ip地址進行與運算可以得出其網(wǎng)段），當主機發(fā)送信息時恤左，會先用自己的子網(wǎng)掩碼對自己的ip地址和目標主機的ip地址進行與運算贴唇，當發(fā)現(xiàn)不在一個網(wǎng)絡時，那就是跨網(wǎng)訪問飞袋，它就會找一個“中間人”戳气，整個局域網(wǎng)在同其他網(wǎng)段內(nèi)的主機通訊時，都會找該“中間人”巧鸭，這個“中間人”就是網(wǎng)關（網(wǎng)關和nat功能是兩個概念瓶您，網(wǎng)關是不同網(wǎng)段之間的接口，或者說路由功能）。網(wǎng)關就是路由器（具有nat轉(zhuǎn)發(fā)和路由的功能）的一個功能览闰，路由器的每個端口同主機的網(wǎng)卡一樣芯肤，也會有一個mac地址和分配一個ip。

數(shù)據(jù)包压鉴。數(shù)據(jù)都是封裝好的才進行的傳輸。網(wǎng)絡是分層的锻拘，TCP/IP五層網(wǎng)絡協(xié)議（從上至下）：應用層油吭、傳輸層、網(wǎng)絡層署拟、鏈路層婉宰、物理層。每層都有其對應的協(xié)議（所謂協(xié)議推穷，就是規(guī)定好的心包，大家都遵循的數(shù)據(jù)格式），ip地址是在網(wǎng)絡層的時候被封裝進去的馒铃，mac地址是在下層的鏈路層封裝進去的蟹腾。發(fā)送方在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，是從上至下層層封裝区宇；接收方接收到信息后是從下至上層層解封裝娃殖。就跟套娃一樣，裝的時候由里而外议谷，拆的時候由外而里炉爆。數(shù)據(jù)包在經(jīng)過中間的線路的時候，有的設備會拆一層卧晓，有的會拆兩層芬首。比如交換機，接收到數(shù)據(jù)包時逼裆，拆到鏈路層郁稍，看到mac地址就知道轉(zhuǎn)發(fā)到哪個端口，就不會繼續(xù)拆包了波附。而路由器是在網(wǎng)段之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的艺晴，它會拆到網(wǎng)絡層的ip地址。當一個主機在發(fā)送信息給另一個網(wǎng)段的主機時掸屡，它會將數(shù)據(jù)包的目標ip地址封裝為目標主機的ip地址封寞，而目標mac地址封裝為自己同一網(wǎng)段的網(wǎng)關（路由器）的mac地址。數(shù)據(jù)包先傳到交換機那（家庭的直接連到家庭路由器的先不討論仅财，省了一步狈究，反而更簡單，這里就不討論了）盏求，交換機拆開一看目標mac地址是網(wǎng)關的mac地址抖锥，就又封好轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關（路由器）那亿眠，網(wǎng)關接收到拆開一看目標mac地址，是找自己的磅废，但是拆開目標ip地址一看是找另外網(wǎng)段一個主機的纳像，它會根據(jù)自己維護路由表，看看從哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)可以到達目標網(wǎng)段拯勉，然后就會交給對應網(wǎng)關（端口）竟趾，該網(wǎng)關負責轉(zhuǎn)發(fā)給另一個網(wǎng)段。由此可以看出宫峦，在網(wǎng)絡內(nèi)部岔帽，是交換機通過維護的mac地址表轉(zhuǎn)發(fā)；在跨網(wǎng)段發(fā)送時导绷，靠的是路由器維護的路由表進行轉(zhuǎn)發(fā)犀勒。（注：這里暫無涉及私有、公網(wǎng)ip轉(zhuǎn)換的問題妥曲，討論的前提是假設都是公網(wǎng)ip）

數(shù)據(jù)包經(jīng)由路由轉(zhuǎn)發(fā)時源贾费、目的IP地址及MAC地址變化情況

A—–(B1-B2)—–(C1-C2)——-E

如上拓撲圖為例，B1和B2是路由器B上的兩個接口逾一，C1和C2是路由器C上的兩個接口铸本，A和E是PC，由主機A向主機E發(fā)送數(shù)據(jù)包遵堵，那么在主機A形成的數(shù)據(jù)包的目的IP就是E的IP箱玷，源IP就是主機A的IP地址，目標MAC地址就是B1的MAC地址陌宿，源MAC地址就是A的MAC地址

由A發(fā)給路由器B锡足，B經(jīng)過重封裝后，源IP和目標IP是不變的壳坪，源MAC地址變成B2的MAC地址舶得，目標MAC地址變成C1的MAC地址，封裝完成發(fā)送給路由器C爽蝴，路由器C接收到數(shù)據(jù)包后和B做的操作是一樣的沐批，源IP和目標IP的不變的，源MAC地址變成C2的MAC地址蝎亚，目標MAC地址變成主機E的MAC地址九孩，然后發(fā)送給主機E，這樣E就收到了這個數(shù)據(jù)包发框，當恢復數(shù)據(jù)包的時候就是把收到的數(shù)據(jù)包的源IP地址（主機A的IP地址）和源MAC地址（接口C2的MAC地址）作為他的目標IP和目標MAC地址

注：這里ip都是假設都是公網(wǎng)ip躺彬，不牽扯nat轉(zhuǎn)化問題。私有ip信息發(fā)送過程參考文章。

套接字（socket）宪拥。主機接收和發(fā)送網(wǎng)絡信息都依托ip號仿野。tcp/ip協(xié)議的處理模塊屬于內(nèi)核的一個模塊，ip也歸內(nèi)核管理她君，所以在網(wǎng)絡層層面上脚作，網(wǎng)卡只是一個上下傳遞數(shù)據(jù)包的出入口而已（往下傳遞的時候網(wǎng)卡負責將mac地址填進去并且將數(shù)據(jù)包切片成幀，網(wǎng)卡不管ip層面的東西缔刹，只要是往下傳鳖枕，就加進去mac地址，下面?zhèn)魃蟻淼慕奥荩筒鸢鼨z測mac地址，如果是找自己的就往上傳交給操作系統(tǒng)處理））酿秸。如果一臺機器有兩個網(wǎng)卡（或者設置了兩個ip）灭翔，那么每個ip都有一套單獨的端口，比如ip1辣苏，192.169.0.9:80可以給網(wǎng)站A的web服務肝箱，ip2,192.169.0.20:80 可以留給網(wǎng)站B的web服務；192.169.0.9:8080可以留給appA的服務稀蟋，192.169.0.20:8080可以留給appB的服務煌张。socket 的本質(zhì)是一種資源，它包含了端到端的四元組信息（自己的ip+port退客，對方的ip+port）骏融，用來標識數(shù)據(jù)包的歸屬。因此萌狂，盡管 tcp 協(xié)議的端口號只有 65535 個档玻，但是進程可擁有的 socket 數(shù)據(jù)卻不限于此（受限于進程最大文件描述符數(shù)據(jù)）；可將每個套接字簡化理解成一個個文件茫藏，應用層進程通過這個文件和tcp/udp進行數(shù)據(jù)通訊误趴；這樣方便理解，進程和socket文件不是一對一的關系务傲，多個用戶的請求對于服務端來說會創(chuàng)建多個socket凉当，但是服務可能用一個進程來處理這些請求，那么一個進程就可以訪問多個套接字售葡。
socket文件一旦創(chuàng)建看杭，就如同一個數(shù)據(jù)的水池一樣，一方往里面放數(shù)據(jù)天通，一方從里面取數(shù)據(jù)泊窘。
具體可參考文章。