1 在浏览器输入一个地址并回车，会发生什么？
在计算机网络系列课程中，我将以一个简单的问题开头，如果我们在浏览器输入一个地址并回车，会发生什么？弄懂这个问题，对我们弄懂计算机网络的原理有很大的帮助。
- 浏览器会根据 DNS 协议会将域名解析为 IP 地址。查询的顺序分别如下：浏览器缓存 -> 操作系统缓存 -> 路由器缓存 -> DNS 服务器。
- 浏览器主机会根据 IP 地址与服务器建立 TCP 连接。建立 TCP 连接需要三次握手过程。
- 浏览器将访问请求封装为一个 HTTP 请求报文，通过 TCP 协议发送给服务器。
- 服务器收到请求并响应，生成一个 HTTP 响应报文，通过 TCP 协议发送给浏览器主机。
- 浏览器得到响应报文之后，对响应报文进行解析。
- 浏览器异步请求其他资源。
- 浏览器通过四次挥手与服务器断开 TCP 连接。
2 OSI 七层模型
我们先直接上图，在图上，OSI 七层模型一目了然。
下面我们先来详细从下往上介绍 OSI 的七层模型每一层的功能：
- 物理层：实现了相邻计算机节点之间比特流的透明传送，并尽可能地屏蔽掉具体传输介质和物理设备的差异，使其上层(数据链路层)不必关心网络的具体传输介质。
- 数据链路层：接收来自物理层的位流形式的数据，并封装成帧，传送到上一层；同样，也将来自上层的数据帧，拆装为位流形式的数据转发到物理层。这一层在物理层提供的比特流的基础上，通过差错控制、流量控制方法，使有差错的物理线路变为无差错的数据链路，即提供可靠的通过物理介质传输数据的方法。
- 网络层：将网络地址翻译成对应的物理地址，并通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径。
- 传输层：在源端与目的端之间提供可靠的透明数据传输，使上层服务用户不必关系通信子网的实现细节。在协议栈中，传输层位于网络层之上，传输层协议为不同主机上运行的进程提供逻辑通信，而网络层协议为不同主机提供逻辑通信，如下图所示。
- 会话层：会话层是 OSI 模型的第五层，是用户应用程序和网络之间的接口，负责在网络中的两节点之间建立、维持和终止通信。
- 表示层：数据的编码，压缩和解压缩，数据的加密和解密。表示层是 OSI 模型的第六层，它对来自应用层的命令和数据进行解释，以确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系统的应用层读取。
- 应用层：为用户的应用进程提供网络通信服务。
3 局域网和广域网
事实上，我们可以将网络技术划分为局域网和广域网。
- 局域网：在比较近的距离内将许多设备连接在一起，与广域网相比，速度较快，也更为可靠。
- 广域网：可将相距几十公里的设备连接在一起，但能够连接的设备数量较少。
4 互联网的组成
- 边缘部分：由所有连接在互联网上的主机构成。这部分是用户直接使用的，用来通讯和数据共享。计算机之间的通讯有两种，一种是客户-服务器方式，一种是 P2P 方式。在 C/S 方式中，客户即是服务请求方，服务器是服务提供方。而在 P2P 方式中，不区分客户和服务器。
- 核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务。核心中起重要作用的是路由器，他的作用是分组交换，转发收到的分组。
5 物理层基本概念
物理层解决如何在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指具体的传输媒体。其主要任务为确定传输媒体接口的一些特性，例子如下：
- 机械特性：接口形状，大小，引线数目
- 电气特性：电压范围
- 功能特性：例如 -5V 为0，+5V 为1
- 过程特性：规定建立连接时各个相关部件的工作步骤
6 物理层之信道复用技术
- 频分复用：用户分配到一定的频带之后，在通信过程中一直占用这个频带。
- 时分复用：将时间划分为一段段等长的时分复用帧。每一个时分复用的用户在每一个时分复用帧中占固定序号的时隙。注意，时分复用可能会造成线路资源的浪费，因为计算机数据的突发性质，用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。
- 统计时分复用：不再固定分配时隙，而需动态分配时隙。
- 波分复用：即光的频分复用。
- 码分复用：用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。
