前段时间买了极客时间的《趣谈网络协议》，这个真的比较有意思，比较容易理解，但是内容需要记忆的东西比较多，作者使用了大量的类比的方法，举例子，进行讲述网络协议世界，我已经看过两遍了，但是，对于非科班出身的来说，没有一点点的基础，还需要再多看几遍，在这里做一下笔记，把好的地方记下来。
一、网络为什么要分层？
我连网络分层都没有听说过，你却问我为什么分层，先搞清楚网络是如何分层的，有一张图片讲述了网络分层，以及每一层所用到的部分网络协议：
网络为什么要分层，因为但凡复杂的程序都是需要分层的，理解计算机网络中的概念，一个很好的切入点就是：想象网络包就是一段Buffer，或者一块内存，是有格式的，同时，想象自己是处理网络包的一段程序，而且这段程序，可以跑在电脑上，可以跑在服务器上，可以跑在交换机上，可以跑在路由器上，你想象自己有很多的网口，从某个口拿进一个网络包来，用自己的程序处理一下，在从另一个网口发送出去，复杂的程序都要分层，这是程序设计的要求。
二、程序是如何工作的？
在专栏中有一张图很形象的讲述了程序工作的大概过程：
文字解析：
（1）当一个网络包从网口经过的时候，你看到了，首先先看看要不要请进来，处理一把。有的网口配置了混杂模式，凡是经过的，全部拿上来。
（2）拿进来之后，就要交给一段程序来处理，于是你调用process_layer2(buffer)，当然，这是一个假的函数，但是，其实真实存在着这么一个函数，它的作用就是从buffer中摘掉二层的头，看一看，根据头里面的内容做什么操作。
（3）假设你发现这个包的MAC地址跟你的相符，那就是发给你的，于是需要调用process_layer3(buffer)，这个时候Buffer中就没有二层的头了，因为已经在上一个函数在处理过程中拿掉了，或者将开始的偏移量移动了一下，在这个函数里面，摘掉三层的头，看看是发给自己的，还是希望转发出去的，如何判断呢？如果IP地址不是自己的，那就应该转发出去，如果IP地址是自己的，那就是发给自己的，根据IP头里面的标示，拿掉三层的头，进行下一层处理，到底是调用process_tcp(buffer)？还是调用process_udp(buffer)？
（4）假设这个地址是TCP的，则会调用process_tcp(buffer)，这时候Buffer里面没有三层的头，就需要查看四层的头，看这是一个发起，还是一个应答，又或者是一个正常的数据包，然后分别由不同的逻辑进行处理，如果是发起或者是应答，接下来可能要发送一个回复包；如果是一个正常的数据包，就需要交给上层了，交给应用去处理了，在四层的头里面，有端口号，不同的应用监听不同的端口号，如果发现浏览器在监听这个端口，那就发给浏览器处理就好了，至于浏览器怎么处理，就与你无关了。
（5）浏览器解析HTML，显示出页面来，电脑的主人，看到页面，点击鼠标，点击鼠标的动作被浏览器捕获，发起另一个HTTP 请求了，于是使用端口号，将请求发送给你（你现在是处理buffer数据包的程序）
（6）你应该调用send_tcp(buffer)，不用说，Buffer里面就是HTTP请求的内容，这个请求里面加一个TCP的头，记录下源端口号，浏览器会给你目的端口号，一般是80端口。
（7）然后调用send_layer3(buffer)，Buffer里面已经有了HTTP的头和内容，以及TCP的头，在这个函数里面加一个IP的头，记录下源IP地址以及目标IP地址
（8）然后调用send_layer2(buffer)，Buffer里面已经有了HTTP的头和内容，TCP的头，以及IP的头。这个函数里面要加一个MAC的头，记录下源MAC地址，得到的是本机器的MAC地址和目标MAC地址，这个是必须要添加的MAC地址。
这样，只要Buffer里面的内容完整，就可以从网口发出去了，你作为一个程序的任务就告一段落了。
三、层与层之间有什么关系？
划重点：只要是在网络上跑的包，都是完整的，可以有下层没上层，绝对不可能没有下层有上层。
所以，对于TCP协议来说，三次握手也好，重试也好，只要想发出去的包，就要有IP层和MAC层，不要是发不出去的，
如果一个HTTP的包跑在网络上，它一定是完整的，无论经过哪些设备，它都是完整的，所谓的二层设备、三层设备，都是这些设备上跑的程序不同而已。一个HTTP协议的包经过一个二层设备，二层设备收进去的是整个网络包。这里面HTTP、TCP、IP、MAC都有，什么叫二层设备啊，就是只把MAC头摘下来，看看到底是丢弃、转发、还是自己留着。什么是三层设备啊，就是把MAC头摘下来，再把IP头摘下来，看看到底是丢弃、转发、还是自己留着。
友情提示：这个专栏真的不错，《趣谈网络协议》