网络简介

📌 前言：网络是什么？

你有没有想过：

• 为什么微信消息能秒发到朋友手机？📱

• 为什么在浏览器输入 baidu.com 就能搜到内容？🔍

• 为什么手机连上Wi-Fi就能刷视频？🎬

答案就是：网络（Networking）在背后默默工作！ 今天我们就用最生活化的例子，带你轻松理解网络的基础概念。

🔧 网络的组成部分（像快递系统）

如果把网络比作送快递，它的核心流程是这样的：

网络环节	快递类比	例子
设备（电脑/手机）	寄件人/收件人	你的手机、家里的电脑
IP地址	家庭住址 192.168.1.100	（类似“XX小区1栋101”）
路由器	快递中转站	你家的Wi-Fi路由器
光纤/5G	快递运输车	移动/电信的网络线路
服务器	淘宝仓库	百度的数据中心（存着所有网页）

💡 一句话总结：网络就是把你的数据（比如微信消息）打包成“快递”，通过“快递公司”（互联网）送到对方设备的过程！

🌍 互联网 vs 局域网

1.局域网（LAN）：你家的“内部电话”

• 范围小：比如家里的Wi-Fi，只能让你的手机、电脑、打印机互相通信。

• 速度快：就像在公司内部传文件比发邮件快。

2.互联网（Internet）：全世界的“邮政系统”

• 范围大：连接全球所有网络（比如你访问美国网站）。

• 速度依赖带宽：就像国际快递比同城快递慢。

📶 比喻：

局域网 = 公司内部分机号（直接拨短号）

互联网 = 打外线电话（要加区号）

📡 网络是如何工作的？（以访问百度为例）

1.输入网址：你在浏览器输入 baidu.com（就像填快递单）。

2.DNS查询：系统把 baidu.com 转换成IP地址（比如 14.215.177.38，类似查“百度公司实际地址”）。

3.发送请求：你的电脑通过Wi-Fi→路由器→光纤→百度服务器（快递员送货）。

4.返回网页：百度服务器把网页内容传回你的浏览器（收到包裹）。

⚡ 整个过程只需0.几秒！

OSI七层架构

🔍 各层详解（从顶层到底层）

7️⃣ 应用层（Application Layer）
功能：直接面向用户提供服务

例子：

• 浏览器访问网页 → HTTP协议

• 发送邮件 → SMTP协议

• 文件传输 → FTP协议

记忆口诀："应用"就是你能直接"用"的功能

6️⃣ 表示层（Presentation Layer）
功能：数据的翻译、加密、压缩

实际作用：

• 把JPEG图片转换成标准格式

• 用SSL/TLS加密数据

• 压缩大文件方便传输

典型协议：ASCII、JPEG、MPEG

5️⃣ 会话层（Session Layer）
功能：建立、管理、终止会话

实际场景：

• 当你登录网站时建立会话

• 视频会议保持连接

• 断点续传功能

协议示例：RPC、NetBIOS

4️⃣ 传输层（Transport Layer）
核心职责：端到端可靠传输

两大明星协议：

TCP：像挂号信，可靠但慢

• 三次握手建立连接

• 有确认重传机制

UDP：像普通明信片，快但可能丢失

• 直播/视频会议常用

• 端口号：相当于"收件人房间号"（HTTP=80，HTTPS=443）

3️⃣ 网络层（Network Layer）
核心任务：寻址和路由选择

关键协议：

• IP协议：给设备分配"网络身份证"（如192.168.1.1）

• ICMP：网络诊断工具（ping命令）

• 路由器：工作在这一层的"交通警察"

2️⃣ 数据链路层（Data Link Layer）
主要功能：

• 将数据封装成帧

• 物理地址寻址（MAC地址）

• 差错检测（CRC校验）

典型设备：交换机

有趣事实：

你的网卡MAC地址像身份证号（如00-1A-2B-3C-4D）

ARP协议负责把IP转成MAC地址

1️⃣ 物理层（Physical Layer）
最底层基础：

• 定义电气/光学特性

• 比特流传输

传输介质：

• 双绞线（网线）

• 光纤

• 无线电波（Wi-Fi）

关键指标：

• 带宽（如100Mbps）

• 延迟

🆚 TCP/IP模型对比
虽然OSI是理论模型，但实际使用的是简化的TCP/IP四层模型：

IP地址与端口详解：网络世界的「门牌号」与「房间号」

📌 前言：网络通信的寻址系统

想象你要去拜访一位朋友：

IP地址 = 朋友家的小区地址（如：科技园路123号）

端口号 = 朋友家的具体门牌号（如：15栋2002室）

没有这两个信息，你的网络数据就会像迷路的快递，永远找不到目的地！

🔍 Part 1：IP地址——网络世界的GPS坐标

IP地址是什么？

全称：Internet Protocol Address（互联网协议地址）

作用：唯一标识网络中的设备

格式：IPv4是192.168.1.1，
IPv6是2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334

IP地址分类

类型	范围示例	用途
公有IP	8.8.8.8 (Google)	互联网通信，全球唯一
私有IP	192.168.x.x	局域网内部使用
回环IP	127.0.0.1	本地测试（叫"localhost"）
特殊IP地址	0.0.0.0：表示"本网络"255.255.255.255：局域网广播地址169.254.x.x：自动分配失败时使用的地址

如何查看IP？

# Windows
ipconfig

# Linux/Mac
ifconfig  # 或更现代的 ip addr

🚪 Part 2：端口号——应用程序的专属门牌

1,端口是什么？

范围：0-65535（共65536个）

作用：同一台设备上区分不同服务

比喻：一栋大楼（IP地址）里的不同房间号（端口）

2.端口类型

端口范围	名称	说明
0-1023	知名端口	系统关键服务使用
1024-49151	注册端口	常见应用服务
49152-65535	动态/私有端口	临时分配给客户端使用

3,常见端口号

20/21    → FTP文件传输
22       → SSH安全登录
80       → HTTP网页服务
443      → HTTPS加密网页
3306     → MySQL数据库
3389     → Windows远程桌面

4, 查看端口使用情况

# Windows
netstat -ano

# Linux/Mac
ss -tulnp  # 或 netstat -tulnp

🔗 Part 3：IP+端口如何协同工作？

访问百度首页的全过程

1.浏览器输入 https://www.baidu.com

2.DNS解析得到百度服务器IP 14.215.177.39

3.你的电脑（192.168.1.100:54321）向百度（14.215.177.39:443）发起请求

4.数据通过路由器/NAT转换公网IP

百度服务器通过端口443返回网页数据

典型连接示例

# 伪代码示例
你的电脑:192.168.1.100:54321  →  访问→  百度服务器:14.215.177.39:443
你的手机:192.168.1.101:62341  →  访问→  网易服务器:123.58.180.8:80

⚠️ 常见问题解答

Q1：为什么需要私有IP？
IPv4地址只有约42亿个，不够全球设备分配

私有IP可以在不同局域网重复使用（如你家和公司的192.168.1.100不是同一台设备）

Q2：端口会被用完吗？
理论上可能（如BT下载会大量占用端口）

实际中TCP有连接复用机制，且短期端口会回收

Q3：如何保护端口安全？
关闭不必要的端口

使用防火墙过滤异常访问

定期更新服务软件补丁

🛠️ 实用技巧

1.检测端口是否开放

telnet 14.215.177.39 443  # 测试百度HTTPS端口
nc -zv 192.168.1.1 80     # Linux快速检测

2.端口转发示例
将外网访问公网IP:8080转发到内网服务器192.168.1.100:80：

# Linux iptables示例
iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 8080 -j DNAT --to 192.168.1.100:80
3. 修改服务默认端口（增强安全）
nginx
# Nginx示例：将HTTP服务改为8888端口
server {
    listen 8888;
    server_name localhost;
}

📚 扩展知识

NAT技术：实现私有IP与公有IP转换

IPv6：解决IP地址枯竭问题（如2001:db8::1）

Socket = IP + 端口组成的通信端点