四层模型：分别是应用层，传输层，网络层和链路层。
应用层：提供了应用程序之间相互通信的接口，允许用户访问网络服务。这一层定义了应用程序如何与底层网络进行交互。例如HTTP协议。
传输层：它处理数据的分段、传输、错误检查和流控制。它确保数据从源主机的一个进程传输到目标主机的另一个进程。例如TCP协议和UDP协议。
网络层：这一层负责数据包在不同网络之间的路由，即选择数据从源主机到目的主机的最佳路径。它处理逻辑寻址（IP地址）和数据包的转发。主要使用IP协议，它最核心的协议，负责数据包的封装、寻址和路由。
链路层：这是最底层的一层，负责将IP数据包封装成适合物理网络传输的帧，并进行物理传输。它处理物理寻址（MAC地址）、错误检测和介质访问控制。它关心的是数据在单个物理链路上如何传输。
数据封装和解封装过程：
发送方：
应用层生成数据。
传输层将数据封装成报文段/用户数据报，添加传输层头部（如端口号）。
网络层将报文段/用户数据报封装成IP数据包，添加网络层头部（如源/目的IP地址）。
网络接口层将IP数据包封装成帧，添加数据链路层头部和尾部（如源/目的MAC地址）。
物理层将帧转换成比特流，通过物理介质发送出去。
接收方：
物理层接收比特流，并将其转换为帧。
网络接口层解封装帧，去除数据链路层头部和尾部，得到IP数据包。
网络层解封装IP数据包，去除网络层头部，得到报文段/用户数据报。
传输层解封装报文段/用户数据报，去除传输层头部，得到数据。
应用层处理数据。
七层模型：物理层（第一层），数据链路层（第二层），网络层（第三层），传输层（第四层），会话层（第五层），表示层（第六层），应用层（第七层）。
分组交换（Packet Switching）：分组交换是目前计算机网络中数据传输的主要方式。在分组交换中，发送方将要传输的完整报文（消息）分解成一系列较小的、固定大小或可变大小的数块，每个数据块称为一个分组 (Packet)。每个分组除了包含原始数据的一部分外，还会附带一个控制信息头部 (Header)。这个信息头部包括源地址，目的地址，序列号和其他控制信息。
分组交换的优点：
1.高效性：与电路交换不同，分组交换不需要预先分配固定带宽。多个用户可以共享网络资源，当某个用户没有数据发送时，其占用的带宽可以被其他用户使用，从而大大提高了带宽利用率。
2.灵活性：分组可以根据网络状况（如拥塞情况、链路故障）动态选择不同的传输路径，增强了网络的健壮性。
3.突发性数据传输 (Bursty Data)：非常适合传输突发性的数据（即数据量变化大，发送时有时无的情况）。传统的电话网络（电路交换）不适合处理这种突发性数据，因为即使没有数据发送，也预留了带宽。
4.成本效益 (Cost-effectiveness)：由于资源共享和更低的带宽要求，分组交换网络通常比电路交换网络更经济。
5.错误控制 (Error Control)：由于数据被分成小块，即使某个分组损坏，也只需要重传该分组，而不是整个报文，降低了重传开销。
字节顺序：分为大端序(big endian)和小端序(little endian)。大端序中，地址的字节顺序和我们阅读习惯相符，例如0x0400，存储为0x04 0x00，而小端序对计算机而言更有意义，存储为0x 00 0x04。
IPV4：IPv4地址的总长度是 32位。这32位二进制数分成4个8位的部分，每个部分用一个0到255之间的十进制数表示。IP地址被分为网络部分和主机部分，网络部分是位于IP地址高位，主机部分位于IP地址低位。
子网掩码：子网掩码的形式和IPV4地址类似，例如255.255.255.0，255.255.252.0，255.128.0.0，这三个子网掩码分别是24位，22位，9位。通过判断IP地址按位与子网掩码的值是否相等，我们可以判断两个IP地址是否位于同一网络中。
MAC地址：物理地址，唯一标识一块网卡，在局域网内部唯一。为什么我们需要MAC地址，如果我们在链路层尝试去解析IP地址的话，是否就不需要使用MAC地址来决定帧的转发方向了呢？答案是NO。以太网并不只承载IPV4，它还能承载 IPv6、ARP、MPLS、甚至非 IP 的协议。如果这样设定的话，他就只能绑死在IP地址上了。并且由于MAC地址解析速度远快于IP地址的解析速度，也会使转发效率下降。并且由于MAC地址是扁平的，适合局域网内设备寻址，而IP地址是分层的，用来做全局路由。如果链路层都用 IP，就会增加局域网内部的复杂性（需要维护大量 IP 路由表）。
地址解析协议（ARP）：ARP的功能就是，在局域网中，将IP地址解析为MAC地址。举个例子，在送外卖时，IP地址负责将我们送到对应的公司大楼，而MAC地址则负责让我们把外卖送到对应的工位中。在跨网段通信中，IP地址只负责将我们送到对应的网络中，然后就由MAC地址来接管数据。当主机A传送数据时，它会在ARP缓存表中先查看目标IP地址和对应MAC地址是否被存储。若主机不知道目标IP对应的MAC地址，则在局域网内广播ARP请求，让目标IP的主机回应自己的MAC地址，这之后会更新ARP缓存表。得知对应的MAC地址后，则用MAC地址封装帧发送数据，此时，不再需要进行广播。通过交换机可以做到单播。交换机是二层设备（链路层），核心是MAC地址表，帧到达交换机时，交换机会查看目标MAC。如果在MAC表中找到对应端口，直接把帧发送到对应端口（单播）。如果找不到，才做广播。
