網絡 協議與分層結構 的學習心得

（以下純屬虛構）

一、協議棧的劃分 與 人類處理溝通事件過程的 對比

        前言：

        講道理的人都知道“工具是人類肢體的延伸”，那么“計算機”，這種二十一世紀人類最偉大的發明也是“工具”，對比其他冷冰冰的“工具”，他具有

”獨特的思維能力！“——簡單的邏輯處理能力。因此，正如大腦可以控制軀體一樣，他也可以控制其他“工具”。

        1.層次結構的劃分規律

        書上說：“層次結構具有：

     （1）人們可以很容易的討論和學習協議的規范細節。

    （2）層間的標準接口方便了工程模塊化。

    （3）創建了一個更好的互連環境。

    （4）降低了復雜度，使程序更容易修改，產品開發的速度更快。

    （5）每層利用緊鄰的下層服務，更容易記住各層的功能。！”

說的挺好，字都認識，但是很多人學完網絡都不知道層次結構的意義！（我學了2遍 還稀里糊涂），就像我認識漢字幾千個，也寫不出像樣的的詩詞一般，沒有掌握規律，研究內涵，粗淺就是粗淺，讀再多也沒用！

        想想我們要拿一樣東西時的操作：

        （1）腦子下達指令

        （2）臂膀抬起

        （3）手臂延伸

        （4）用手抓住

        人類正因為肢體功能高度具體化，創造力才能如此驚人。那么網絡分層也正是為了功能更完備，實現更簡潔。

        以網絡實際中的4層結構為例（只考慮分層作用，不考慮具體細節）：

                以此看來，分層結構的原理就如我們身體做操作一般。但是，人 不簡單，計算機網絡也不簡單，因為他們各自的功能有很多。在這里不同功能又 高度具體化了

        （1）對于 手  有可能面對的東西不同，我們的實際操作不同（蘋果用手抓，帶刺的團用手抓嗎？），同樣的，網絡接口層要面對 各種各樣的局域網，他的具體操作也不同（取決于，網卡類型與驅動類型）

        （2）對于 臂膀 他不僅可以控制 手臂的整體方向，他還是 發力 的關鍵點，能拿多重東西關鍵靠它。同樣的，傳輸層也有很多功能，是以 “協議” 來區分的。

        對于網際層，傳輸層，應用層，他們不同功能的實現，使用“協議”來控制，

畢竟計算機的“邏輯”體現在判斷（false  or  true），因此同層次多功能 必需要以標示來劃分（體現在每層報頭的op字段）。

        通過以上 我們可以粗濾的得出：

        分層讓 每一層作用更具體，分協議讓功能更完善。（前輩們的天才與偉大）

二、三次握手與四次揮手的設計“猜想”

        TCP/IP協議簇中TCP協議報頭設計的尤其復雜，但是當你了解每部分的作用后，震驚的發現這簡直是模擬了人類的溝通細節，當然他也是通過龐大的條件判斷來實現的。

        下面是TCP段的格式

        16位端口號（TCP與UDP報頭中）：

        假設 你對你媽說 ：“我餓了！” 你媽立即得出：“1.你需要吃飯。2.隱含的知道你用嘴吃”，因此 ，做出來的飯菜是可口 可下咽 的，而不是生的 飯菜給你。

這種約定是人們共識的，而計算機做不到這點。

        同樣的，計算機中有各種需要網絡通信的軟件，為了把特定軟件的需求，可區分的傳送給對方的具體軟件，才引入了端口這一概念。端口號就表示某一確定進程；

        1.三次握手與四次揮手與人溝通的類比

            先來看看我們是怎么建立溝通的：

        (1)小明向小芳發出了約會請求

        (2)小芳收到并回復同意

        (3)小明得到小芳的同意 后 說 “走”，小芳就知道小明知道他同意了

        至此，他們就建立了一次溝通；同樣的在網絡上兩臺主機（已接入Internet）

使用TCP協議建立連接也需要（發起連接——》對端回復——》對回復的回復）

這三步。但是具體實現卻不想人類溝通那么簡單，畢竟計算機只會做判斷

        以下是三次握手的模擬：

        SNY=1  ：表示這是一個連接請求 或者連接接受 的報文，他不同與人類的溝通，因為人可以根據會話的情景判斷會話的內容，而計算機卻要明確表示是或不是連接請求，因為在連接請求中的實際的數據內容字段是不做存儲的（也就是無效的 含有實際內容也得在建立連接后重新發）。

        J 與 k（位于32位序號）：這個內容相當于談話的具體內容，方便對方做出對應的回答，例如 你對別人說：“我們。。。。。。吧！”，對方要怎么回答，雖然知道回答的結果依舊是“行或不行”，但根本不知道內容，因此無法做出明確的回答。這個字段設計的意義也在于此。

        ACK=1：當ACK=1時，32位確認序列才有效。好比 你與別人談話，并沒有詢問意見，而對方卻一直說：“是的！”，這樣的回復是沒有實際意義的。ACK的效用相同，但是 我們知道“傳輸的可靠性是建立在合理的請求與應答的基礎上！”因此在網絡的傳輸過程中多采用 問答形式，所以ACK 大部分情況為1.

        J+1與 K+1 （位于32位確認序號）：對接受的數據做出確定回復，表明J 之前的信息收到。同時J+1也表示他需要的這一條數據的序號。