今天在研究生现代网络原理课程上期末答辩中以《高并发大流量网站设计应对技术》夺冠，这是来校三个月来唯一顺心顺意的事情了，很久没有写博客了，今天写两篇，分别是自顶向下解释互联网五层结构，自底向上解释互联网五层结构；为什么做这两个题目呢？第一篇解释你的qq消息是如何发送到另外一个人那里去的，第二篇解释你是如何从网络中接受到你的qq消息的，我觉得这个还是蛮有意思的。
现在告诉各位计算机网络就分为这五层，请记住，稍后会详解
这篇博客我准备以qq消息为例，向各位详细解释，一个qq消息是如何发到互联网上的？现在开始，希望每个人都可以有一个可以发晚安的人，这里就以“晚安”为例。
1 应用层
应用层是直接面向用户的，当我们登陆上qq之后，打开聊天窗口，对着某个人发送“晚安”，这两个字会被打包成一个数据包，如下所示：
应用层有一些协议，ftp，smtp，http等，但这些我们先不关心，关心的是晚安这两个字已经是一个数据包了，它坐上了应用层数据包的小车，开到下一层传输层。跟着我一起走下去
2 传输层
这时我们思考一下，我们电脑上不仅有qq，还有其他软件，比如微信，怎么才能识别出应用层数据包小车上的晚安是qq发的，不是微信发的呢？这时传输层就站了出来了，它用一种叫做端口号的东西给应用层数据包增加了一个标头，如下图：
这个端口是什么呢？它是使用网卡的程序的一个编号，这个编号从0-65535，16个二进制位，这里不妨假设她是5555，有了这个端口号我们就知道这辆车是从qq那里发车的。这个端口的添加协议有两个，一个叫UDP，一个叫TCP。
UDP很简单，它添加的这个标头只有发送端口和接受端口，UDP实现简单，但是缺点是可靠性差，一旦数据包发出，不知道对方是否接受到。所以TCP协议就应运而生了，可以把TCP协议看作是有着确认机制的UDP机制，每次发出数据包，都会要求确认，丢了了就会要求重发，那么他的缺点也是很明显了，实现复杂。
好了，我们的小车现在有了传输层的标头了，继续可以向下开了。
3 网络层
我们的小车已经有了端口号了，那么你要说晚安的那个人的地址在哪呢？怎么才能找到她呢？
网络层就应运而生了，网络层会为我们的小车加一个标头，叫IP地址，这个协议叫ip协议，这个ip地址是32个二进制位，比如198.162.17.111
ip协议封装的标头里面有版本，长度和ip地址。
在网络层还有一个协议很重要，叫ARP协议，这个协议是何作用呢？当我们有了对方的ip地址之后，其实还需要MAC地址才可以找到对方，至于MAC地址是什么，下一层就讲，这个ARP协议就是专门来找MAC地址的。怎么找的呢？
如果你和她是在一个子网内，ARP协议也是发一个数据包，这个包里面有对方的IP地址，在这个子网内的主机都会收到这个数据包，并且会拿出这个数据包中的目的地址ip，来跟自己的ip地址匹配，匹配上了，就会回复，这样子我么你就可以通过ARP协议从目的ip地址找到目的MAC地址了。
话说回来，我们的豪华表白车已经有了她的ip地址了，接着往下开。
4 数据链路层
当我们的小车到了数据链路层之后，我们先解释一下上面的MAC地址到底是什么？
我们的电脑之所以可以上网，是因为我们的电脑有一个叫做网卡的东西，这个东西有一个全世界独一无二的地址，这个地址是48个二进制位，通常表示出来是12个十六进制，如1A-2B-3C-4D-5E-6F，这个前面6个是网卡的厂商号，后面6个是这个网卡的流水号。
有了这个MAC还是不够的，怎么发送呢？我们的以太网用了最傻的方式，它给本网络中每一个主机都发，让这些主机自己匹配是否需要接受这个数据包，怎么匹配呢，就是匹配这个数据包中的MAC地址，于是我们的小车就必须再加一个标头了，如下
上面说的那种每个主机都发的方式叫做广播。是不是很形象呢。
在数据链路层，有个以太网协议，这个以太网协议会给小车加标头，里面存储的是发送者的信息，接收者的信息，其实这个信息就是上面途中的MAC地址表示的，明白了把。所以这个数据包叫以太网数据包。当小车到物理层，会变成电信号，这个电信号是分组的，一组电信号叫做一个帧，这个帧就是现在的小车。这个帧的协议也是由以太网协议定义的。
到此为止，我们的豪华表白车就装好了，他根据MAC地址ip地址端口号可以一步步的发到她的qq上，小车开到最后一层物理层
5 物理层
物理层说白了就是电缆了，或者说好多好多电缆，当我们的小车来了之后，会变成电信号，飘洋过海的发到她那里，同样也是从她那边的物理层开始解析，在数据链路层，用以太网协议解读成帧，打开头部，根据ip地址，MAC地址，和端口号就可以发到她的qq上了。
现在知道你的晚安要跨过千山万水才可以到达她那里了把，珍惜！