网络世界奇妙游记,从零开始的探险。

网络这个东西啊,它一开始是个啥,还真没人能完全说清楚。

物理层，就是最底下那个，像修路一样，得先有路，才能跑车，这个路就是光纤，电缆，还有无线电波，各种各样的通道，都在那传输信息，设备的话，像中继器，还有集线器，都是干这活的，它们负责把信号放大，然后转发出去，确保信号能传得更远，更稳定，不然信号衰减了，啥都白搭，想想也是，路都没修好，车怎么跑嘛，信道也分好几种，单工，半双工，全双工，单工就是只能单向传，像广播，只能听，不能说，半双工就是能说能听，但是不能同时，像对讲机，说完才能听，全双工就是能同时说同时听，像打电话，这就是物理层，打基础的。

有了物理层，还得有数据链路层，它在物理层上面一层，主要负责在相邻的节点之间，提供可靠的数据传输，得保证数据能准确无误地送到下一个地方，MAC地址，这个东西很重要，它是设备的身份证，唯一的，有了它，才能找到设备在哪里，数据才能准确地送达，MTU，最大传输单元，也有个限制，太大的数据包会被分成小块，不然网络就堵了，数据链路层就是保证数据可靠传输的，像快递公司，保证包裹能安全送到下一站。

然后就到了网络层，这里面最重要的就是IP协议，它是互联网的核心，负责解决数据包的传输路径问题，大家都说互联网是虚拟的，但是它得保证数据能从一个地方，送到另一个地方，IP协议就是干这个的，它就像导航系统，告诉你怎么走，才能到达目的地，IP地址，也是很重要的，它标识了网络上的一个设备，A类地址，B类地址，C类地址，是不同的地址范围，适用于不同规模的网络，NAT技术，网络地址转换，也很有用，它能让内部网络使用私有IP地址，然后通过一个公共IP地址连接到互联网，这样可以节省IP地址资源，提高安全性，路由协议，像是RIP，OSPF，BGP，它们负责在不同的网络之间，找到最佳的传输路径，RIP简单易用，适用于小型网络，OSPF更强大，适用于大型企业网络，BGP则用于互联网级别的路由，保证数据能在全球范围内传输。

再往上就是传输层，它负责端到端的连接，确保数据能在两个应用程序之间可靠地传输，UDP协议，无连接，面向报文，速度快，但是不可靠，适用于实时性要求高的场景，像视频通话，网络游戏，TCP协议，面向连接，字节流，可靠性高，但是速度慢，适用于对数据准确性要求高的场景，像网页浏览，文件下载，TCP三次握手，四次挥手，是连接建立和释放的机制，三次握手建立连接，四次挥手断开连接，确保数据传输的可靠性。

最后就是应用层，这里面有很多我们常用的应用，DNS，域名解析系统，它把域名转换成IP地址，方便我们访问网站，DHCP，动态主机配置协议，它可以自动分配IP地址给设备，简化网络配置，HTTP/HTTPS，超文本传输协议及其安全版本，是网页浏览的基础，我们平时访问网站，都是通过HTTP/HTTPS协议来获取网页内容的，应用层就是用户和网络交互的界面，各种各样的应用都在这里运行，满足我们的各种需求。

网络性能也很重要，速率，就是传输数据的速度，时延，包括发送时延，传播时延，排队时延，处理时延，是数据传输的延迟，往返时间RTT，是数据从发送端到接收端，再返回发送端的时间，这些指标直接影响我们的上网体验，得优化这些指标，才能让网络更快，更稳定，层次结构的设计原则，各层独立性，灵活性，解耦，也很重要，每一层负责不同的功能，相互独立，修改一层不会影响其他层，这样才能让网络更容易维护，更容易扩展。

数据链路层还有差错检测，像奇偶校验码，循环冗余校验码CRC，它们用来检测数据传输过程中是否出现错误，如果发现错误，就会要求重新传输，TCP协议的可靠传输，包括差错检测，确认，重传，序号，计时器，这些机制保证数据能可靠地送到目的地，TCP协议还有流量控制和拥塞控制，滑动窗口，慢启动，拥塞避免，快重传，快恢复，这些算法可以有效地控制网络的流量，避免拥塞，保证网络的稳定运行，这些机制都很复杂，但是它们保证了我们的数据能安全可靠地传输，很多人看完这个故事，都会觉得网络真是个奇妙的东西，它连接了全世界，改变了我们的生活。

所有人都觉得网络以后会越来越重要，现在网络已经无处不在了，离开了网络，感觉生活都无法继续，可是在那种没有网络的年代，人们又是怎么生活的，大家都在想，这到底是怎么一回事，网络的发展真是太快了，快到我们都无法想象，我们应该好好利用网络，让它更好地服务于我们的生活。