前言 :

 
上文已经 将 网络层 和 传输层 说完了， 下面我们来学习以下 网络层 和 数据链路层 里 相关的知识 ， 关于 网络层 和 数据链路层 的知识 简单了解一下即可 .

 

1. 网络层

 

网络层 主要 做两件事 :

1.地址管理

2.路由选择

 
还记得 网络层 的作用吗？

 
网络层 ： 主要负责路径的规划 (走那条路比较划算) 。

 

这里既然需要 规划路径，那么就需要路呀 ，没有咋进行规划呢 ？

 
地址管理 就是将路径给定义起来， 好比 快递系统想要建立起来，就需要先把世界上的地址能够以一定的规范定义出来.

 
有了地址 ，就可以 路由选择了 ， 路由选择其实就是 路径 规划 .

 
在我们的网络层 代表协议 就是 IP 协议

 
下面就来了解以下 IP 协议 ， 这里先来看看 IP 协议的 协议报头

 
图一 ：

 
图二 :

 
图三 ：

 
图四 ：

 
关于 IPv6 可以看这个 电子监听、全国断网，棱镜门背后，中国如何从末路狂奔到世界之巅_哔哩哔哩_bilibili

 
到此 关于 ip 协议 报头已经 了解 的差不多了， 下面 来学习一下地址管理

 
地址管理 ，就说到这里， 下面简单来说一下IP协议的另外一个功能，路由选择 ， 路由选择 非常非常复杂 比 TCP 复杂很多 ，同时 面试不考 ，公司也用不到 ， 这里就简单说说了 .

 
路由选择 就是规划路径： 相当于 我使用地图 导航一下 , 比如 我想去 上海路 ，此时 导航就会给出 很多条路径 .

由于 网络环境非常复杂 ， 任何一个节点 (路由器) 都是无法感知到网络环境的全貌的 !!!

一个路由器最多只认识它的一些邻居 (或者是 邻居的邻居 …) ， 这里想要进行一个比较长的路径的转发，就比较麻烦，需要一边走，一边问.

 
举个例子 ：
 
我从 新建县 出发 ， 我想去 上海路 ， 但我不知道路 ， 于是 我可以问 ,

1.我先出门 ， 问 A ， A 让我 去路口 坐169 往 南走 2.我坐着 169 来到了 火车站 ， 问 B ， B 让我坐地铁 2 号 线 ， 继续往南 走 ，

3.我坐地铁，二号线 来到了 橡胶厂 ， 问 C ， C说知道怎么走 ， 告诉了我一个具体的走法 .

 
这里 一边走一遍问 ， 每走一次，都会更接近一点目的地 .

 
路由选择 ，核心思路 就是 问路 ， 每个路由器都会保存一定的周围设备的信息 (路由表) ， 每次有一个 IP 数据报经过 路由器 ，就需要匹配路由表 ， 看看接下来咋
 
走 如果 路由表上有匹配的项 (该路由器认识路) ， 直接按照要求走就行了 ， 如果没有匹配的项(路由器不认识路) 会提供一个默认的路径，大体方向是 不会错的 ，
 
沿着这个方向继续走 ，继续问 .

 
每经过一个 路由器问一次 TTL - 1 ，如果减到 0 了 ，还没到 说明这个报永远也到不了 ， 这个地址没人知道 ， 就被 丢弃了

 
路由选择的过程，简单来说是这样的 ，但实际上还是会更复杂的 ， 比如说 路由表长啥样 ， 路由表是咋来的 ，如何更新， 如何配置 ， 感兴趣 可以自己去了解 一下 .

 

2. 数据链路层

 
数据链路层的作用 ： 考虑相邻两个节点之间的传输 （通过网线/光纤/无线直接相连的两个设备） .

 
这里典型协议也有很多 ， 其中最知名的就是 “以太网” 。

 
以太网 ：这个协议其实规定了数据链路层 也规定物理层的内容 .

 
我们 使用的 网线 ， 就叫做 “以太网线” (遵循以太网协议的网线) .

 
这里为啥叫以太 ？

 
可以自己去了解一下 ， 下面 直接 来看看 以太网数据帧格式 .

 
图二 ：

 
图三 ：

 
到此 应用层 ，传输层 ， 网络层， 数据链路层 就说完了，下面来介绍一个 重要的协议 ， DNS (其实是 应用层的 一个协议) , 这个协议 也是当前互联网的基石 .

 

3. DNS

 
DNS 也就是 域名解析系统 .

 
啥事域名 ？
 
其实就是网址 ， 比如 www.baidu.com 。

 
在我们网络上的服务器 ，要访问它 ，需要的是 ，IP 地址 ，但是 IP 地址 太拗口 ， 不好记 … 于是 使用 一些 简单的单词 构成字符串来表示这个地址 .

 
补充 ： DHCP ，这个是组网的时候，搞的一个自动分配 IP 地址的协议 .

 
最后 ： 在整个网络原理 这里， 涉及到 一个非常经典的面试题

 
在浏览器里输入 www.baidu.com 之后 ， 按下回车 ，到最终 展示 出网页 ，这个过程发生了 那些事情 ?

 
答 ： 粗略的说 干了以下 6 步

1. DNS 解析 ， 将域名解析成 IP 地址

2. TCP 连接 ： TCP 三次握手 传输层

3. 发送 HTTP 请求 (GET / POST 主要的两种) 应用层

4. 服务器 处理请求 并返回 响应

5. 浏览器 解析渲染页面

6. 断开连接 ： TCP 四次 挥手

参考文章 ： http://t.csdn.cn/eBIkY

这里 HTTP 协议还没学到 ，这里可以 先来了解 一下 这个过程 ，后面学习 完 HTTP 协议 ， 在回头看 .