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一层层了解网络通信协议

互联网的实现，分为好几层，每一层都有自己特有的功能，而且每一层都靠下一层支持。用户接触到的，只是最上面的一层，我们称为应用层，要理解互联网，必须从最下层开始，自下而上的理解每一层的功能。

【资料图】

我们常见的网络模型，有以下三种：

它们之间的关系如下图所示

其中， 理论五层模型 是综合 OSI七层 和 TCP/IP四层 的优点，采用的一种原理体系结构。 我们接下来的探讨也是基于 理论五层模型 来展开的。

理论五层模型 的结构如下图

各层的作用如下：

简单说，越下面的层，越靠近硬件；越上面的层，越靠近用户。

每一层都是为了完成某一种功能。为了实现这些功能，需要遵守一些共同的规则，这些规则就是 协议(protocol) 。

互联网的每一层，都定义了很多协议。这些协议的总称，叫做 互联网协议(Internet Protocol Suite) ，它们是互联网的核心。

下面的内容中，我们通过每一层的功能的介绍，对每一层中的主要协议所起作用进行讲解。

电脑要进行联网，需要把电脑通过各种设备连接进网络，设备有光缆、电缆、双绞线、无限电波等方式。

物理层是用于传输信号的介质，它传输的是 0和1 的电信号。但是关于电信号如何分组,每个信号位有何意义并没有规定。

这就是 数据链路层 的功能，它在 物理层 的上方，确定了0和1的分组方式，用于两个设备(同一种数据链路结点)之间进行信息传递。

早期的时候，每家公司都有自己的电信号分组方式。逐渐地，一种叫做 以太网(Ethernet) 的协议，占据了主导地位。

以太网规定，一组电信号构成一个数据包，叫做 帧(frame) ，每一帧分为两个部分： 标头(Head) 和 数据(Data) 。

MTU是链路层对物理层的限制。

由于链路层存在MTU的限制，导致网络层的报文如果超过1500字节，就必要要对其进行分片发送。

上面我们提到，以太网数据包的 标头 ，包含了发送者和接受者的信息。那么，发送者和接受者是如何标识呢？

以太网规定，连入网络的所有设备，都必须具有 网卡 接口。数据包必须是从一块网卡，传送到另一块网卡。 网卡的地址，就是数据包的发送地址和接收地址，这叫做 MAC地址 。

每块网卡出厂的时候，都有一个全世界 独一无二的MAC地址 ，长度是 48个二进制位 ，通常用 12个十六进制数 表示。

前6个十六进制数是厂商编号，后6个十六进制数是该厂商的网卡流水号。有了MAC地址，就可以定位网卡和数据包的路径了。

定义地址只是第一步，后面还有更多的步骤：

上图中，5号计算机向3号计算机 发送一个数据包 ，同一个子网络的1号、2号、3号、4号、6号计算机 都会收到 这个包。它们读取这个包的 标头 ，找到 接收方的MAC地址 ，然后 与自身的 MAC地址相 比较 ，如果两者 相同 ，就 接收这个包 ，做进一步处理， 否则就丢弃 这个包。这种发送方式就叫做 广播 （broadcasting）。

有了数据包的定义、网卡的MAC地址、广播的发送方式，"链接层"就可以在多台计算机之间传送数据了。

以太网协议，依靠MAC地址发送数据。理论上，单单依靠MAC地址，成都的网卡就可以找到休斯顿的网卡了，技术上是可以实现的。

但是，这样做有一个重大的缺点。 以太网 采用 广播 方式 发送数据包 ，所有成员人手一包，不仅 效率低 ，而且 局限在发送者所在的子网络 。也就是说，如果两台计算机不在同一个子网络，广播是传不过去的。这种设计是合理的，否则互联网上每一台计算机都会收到所有包，那会引起灾难。

互联网是无数子网络共同组成的一个巨型网络，很像想象成都和休斯顿的电脑会在同一个子网络，这几乎是不可能的。

因此，必须找到一种方法，能够区分哪些MAC地址属于同一个子网络，哪些不是。如果是 同一个子网络 ，就采用 广播 方式发送， 否则 就采用 路由 方式发送。（ 路由 的意思，就是指如何向不同的子网络分发数据包，这是一个很大的主题，本文不涉及。）遗憾的是，MAC地址本身无法做到这一点。它只与厂商有关，与所处网络无关。

这就导致了 网络层 的诞生。 它的作用是 引进一套新的地址 ，使得我们能够 区分 不同的计算机是否属于同一个 子网络 。这套地址就叫做 网络地址 ，简称 网址 。

于是， 网络层 出现以后，每台计算机有了 两种地址 ，一种是 MAC地址 ，另一种是 网络地址 。两种地址之间没有任何联系，MAC地址是绑定在网卡上的，网络地址则是管理员分配的，它们只是随机组合在一起。

网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡。因此，从逻辑上可以推断，必定是先处理网络地址，然后再处理MAC地址。

规定网络地址的协议，叫做 IP协议 。它所定义的地址，就被称为 IP地址 。目前，广泛采用的是IP协议的第四版和第六版，分别称为IPv4和IPv6。

互联网上的每一台计算机，都会分配到一个IP地址。这个地址分成 两个部分 ， 前一部分代表网络，后一部分代表主机 。比如，IP地址14.215.177.39，这是一个32位的地址，假定它的网络部分是前24位（14.215.177），那么主机部分就是后8位（最后的那个1）。处于同一个子网络的电脑，它们IP地址的网络部分必定是相同的，也就是说14.215.177.2应该与14.215.177.1处在同一个子网络。

但是，问题在于单单从IP地址，我们无法判断网络部分。还是以14.215.177.39为例，它的网络部分，到底是前24位，还是前16位，甚至前28位，从IP地址上是看不出来的。

那么，怎样才能从IP地址， 判断两台计算机是否属于同一个子网络呢？这就要用到另一个参数 子网掩码 （subnet mask） 。

子网掩码 ：

我们知道，IPv4的地址只有32位，地球上网民数量已经远远超出这个数字，那么，为啥至今还没出现地址枯竭呢？

因为我们还有一些技术，可以变相的缓解地址不足，比如NAT技术。

NAT（Network Address Translation，网络地址转换）

IPv6拥有128位巨大的地址空间，对于那么大的空间，也不是随意的划分，而是使用按照bit位进行号段划分。

IPv6地址结构如下图

例如 RFC4291 中定义了n=48, m=16，也就是子网和接口ID与各占64位。

IPv6没有子网掩码mask的概念，它支持的是 子网前缀标识方法 。

使用 IPv6地址/前缀长度 表示方法，例如：

可以看到，一个IPv6的地址有子网前缀+接口ID构成，子网前缀由地址分配和管理机构定义和分配，而接口ID可以由各操作系统实现生成。

IPv6是用来解决IPv4 地址枯竭 问题的，IPv4地址为32位，而IPv6地址为 128位

除了地址数量以外，IPv6还有很多 优点 ，例如：

如上所述，IP协议的作用主要有两个：

根据IP协议发送的数据，就叫做 IP数据包 。我们直接把IP数据包直接放进以太网数据包的"数据"部分，不用修改以太网的规格。这就是互联网分层结构的好处： 上层的变动完全不涉及下层的结构 。

具体来说，IP数据包也分为 标头 和 数据 两个部分：

其中， 标头 范围为 20-60字节 ( IPv6固定为40字节 )， 整个 数据包的总长度 最大为65535字节 。因此， 理论上 ，一个IP数据包的 数据部分 ， 最长为65515字节 。

如图所示，标头中 20字节是固定不变的 ，它包含了版本、长度、IP地址等信息，另外还有可变部分的标头可选。而数据则是IP数据包的具体内容。

将它放入以太网数据包后，以太网数据包就变成了下面这样：

在以太网协议中，以太网数据包的数据部分，最长只有1500字节。因此， 如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了 。

所以，我们需要一种机制，能够从IP地址得到MAC地址。

这里又可以分成两种情况：

总之，有了ARP协议之后，我们就可以得到同一个子网络内的主机MAC地址，可以把数据包发送到任意一台主机之上了。

ARP攻击是利用ARP协议设计时缺乏安全验证漏洞来实现的，通过伪造ARP数据包来窃取合法用户的通信数据，造成影响网络传输速率和盗取用户隐私信息等严重危害。

ARP攻击主要是存在于局域网网络中，局域网中若有一台计算机感染ARP木马，则感染该ARP木马的系统将会试图通过“ARP欺骗”手段截获所在网络内其它计算机的通信信息，并因此造成网内其它计算机的通信故障。

局域网中比较常见的ARP攻击包括：上网时断时续，拷贝文件无法完成，局域网内的ARP包激增。出现不正常的MAC地址，MAC地址对应多个IP地址，网络数据发不出去了，网上发送信息被窃取，个人PC中毒局域网内MAC地址泛洪使MAC地址缓存表溢出等问题。据包的协议地址不匹配，从而在网络中产生大量的ARP。

在局域网环境中，ARP攻击是主要的安全威胁，在传统网络中主要是通过静态绑定的方式来解决，但是这种方式限制了网络扩展的易用性。

有了MAC地址和IP地址，我们已经可以在互联网上任意两台主机上建立通信。

接下来的问题是，同一台主机上有许多程序都需要用到网络，比如，你一边浏览网页，一边与朋友在线聊天。当一个数据包从互联网上发来的时候，你怎么知道，它是表示网页的内容，还是表示在线聊天的内容？

也就是说，我们还需要一个参数，表示这个数据包到底供哪个 程序（进程） 使用。这个参数就叫做 端口 （port），它其实是每一个使用网卡的程序的编号。每个数据包都发到主机的特定端口，所以不同的程序就能取到自己所需要的数据。

端口是0到65535之间的一个整数，正好16个二进制位。0到1023的端口被系统占用，用户只能选用大于1023的端口。 不管是浏览网页还是在线聊天，应用程序会随机选用一个端口，然后与服务器的相应端口联系。

传输层 的功能，就是建立 端口到端口 的通信 。相比之下， 网络层 的功能是建立 主机到主机 的通信。只要确定主机和端口，我们就能实现程序之间的交流。因此，Unix系统就把 主机+端口，叫做 套接字 （socket）。有了它，就可以进行网络应用程序开发了。

现在，我们必须在数据包中加入端口信息，这就需要新的协议。最简单的实现叫做UDP协议，它的格式几乎就是在数据前面，加上端口号。

UDP数据包，也是由标头和数据两部分组成：

UDP数据包非常简单，标头部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。

UDP协议的优点是比较简单，容易实现，但是缺点是可靠性较差，一旦数据包发出，无法知道对方是否收到。为了解决这个问题，提高网络可靠性，TCP协议就诞生了。这个协议非常复杂，但可以近似认为，它就是有确认机制的UDP协议，每发出一个数据包都要求确认。如果有一个数据包遗失，就收不到确认，发出方就知道有必要重发这个数据包了。

因此， TCP协议能够确保数据不会遗失。它的缺点是过程复杂、实现困难、消耗较多的资源。

TCP数据包和UDP数据包一样，都是内嵌在IP数据包的数据部分。 TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长 ，但是为了保证网络的效率， 通常 TCP数据包的长度 不会超过IP数据包的长度 ，以确保单个TCP数据包不必再分割。

应用程序收到传输层的数据，接下来就要进行解读。由于互联网是开放架构，数据来源五花八门，必须事先规定好格式，否则根本无法解读。 应用层的作用，就是规定应用程序的数据格式。

举例来说，TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了应用层。这是最高的一层，直接面对用户。它的数据就放在TCP数据包的数据部分。

因此，现在的以太网的数据包就变成下面这样：

网络文化很有意义，如何更深地了解它？

伴随着科学技术的高质量发展，互联网正式走进了我们社会生产、生活中，并且让我们的生活发生了天翻地覆的变化。随着移动通讯以及网络技术的广泛运用，网络文化正不断地改变着人们的生活、生产、思维等方式，实现了其自身的发展以及进步。网络文化之于我们的生活无疑成为了一把双刃剑。

正确的了解网络文化，不得不先走进网络文化对我们生活的积极影响：

第一，由于网络文化的多样性以及自由性，才在最大程度上打破了传统文化的限制，拓宽了发表意见和见解的平台，为人们提供了自由对话的空间。有助于促进各类文化的交流以及融合，最终实现了人类世界文化的发展。

第二，随着微博、新闻客户端等APP软件的研发以及手机等移动设备的增多，人们从网络上获取信息资料的便利性极大的提高。进而能够便捷的获取多元化的文化以及价值观念，从而有助于人们视野的开拓，并打破了思维僵化模式，为其理论、知识创新提供了基础。也正是因为网络文化发展的冲击以及创造性，能够进一步激发国人的创新精神，促进相关效益的获得。

第三，网络作为一个大数据库，其内在包含了各个领域的知识以及信息，能够为人们的生活、学习提供丰富的资源信息，进而丰富了人们的生活，开拓了其视野。尤其是在疫情期间，线上教学、线上办公也大大地降低了疫情的影响，实现疫情防控和生产生活之间的无缝对接。

第四，共享开放的互联网环境也大大的催生了新的就业形势，直播带货丰富了传统经营模式、拓宽销路，降低生产成本的同时，更是催生了新的就业机会。同时也极大程度的盘活了传统实业的发展模式。

当然，随着互联网的普及，也有一些网络文化的畸形让我们不得不重视：

第一，互联网时代人人皆是媒体，这样的情形下，信息质量的良莠不齐也大大影响了互联网文化。网络的出现拓宽了人们寻找信息的渠道，但是人们在借助网络这一平台进行信息搜集的过程中往往会面临淫秽、暴力等有害内容，而这些信息往往会对辨别力不强的青少年产生较强的负面影响，容易造成其三观的扭曲。

第二，长期痴迷于网络的人往往会出现人际交往障碍，并出现不同程度的人际关系淡漠、疏远，容易促使其情绪低落，严重时甚至走上犯罪的道路。

第三，随着网络信息的不断充实，其工具性的特征也得到了进一步的证实，这也导致了很多人开始过分依赖互联网，遇事百度，缺乏主动思考的积极性，长此以往，也会使个人能力呈现退步化的趋势。

为了进一步提升互联网文化的有序发展，真正的服务于生活而不是驾驭我们的生活，我认为：必须从促进我国公民素质的提升，实现我国文化软实力的增强，有关政府部门加强了网络文化的构建多方的通力配合，定能够在实现网络文化长足发展和促进各项效益的取得中寻求发展的平衡点、画好共同服务人们生活同心圆。

019 | 你需要了解网文中这些对话描写的作用！

小说中的对话描写包括两个部分：说话的内容和提示语。

说话的内容：就是指某人说的某话。

提示语：就是起提示作用的句子，起提示的作用，就是告诉读者，这话是谁说的，在什么情况下说的，怎样说的等内容。

根据提示语在句子中的不同位置，对话的形式也相应地变换。在讲解对话形式前，我们先来了解对话描写的作用是什么？

1. 反映人物性格和情绪

人物的对话是描写人物之间发生了什么事，由此可以揭示出人物的性格。

你不能给一个文静的人物安排一些大大咧咧的台词，也不能给一个粗俗的人安排一些高雅的台词。台词是为角色服务的，是为了更好的塑造人物性格而制造的。

同时对话也是传递人物情绪的一种好方法。当人物处于愤怒的状态时，说话会非常简短有力。比如”滚开“、”你给我闭嘴“等，表达出人物强烈的情绪。

相对的，当人物处于一种比较愉悦的状态时，TA的说话语气和内容会是截然不同的，如果TA是个热心肠能言善道的人，与交流对象谈的话会相对长篇大论一些。

2. 推进情节

小说就是写人物对冲突作出如何反应的故事。人与人之间会因交流对话解决冲突，但也会因交流对话引发冲突。冲突便可以引起人物进一步的行动，从而推进情节发展。

比如《全职高手》中，主角叶修与俱乐部解约的情节就是以对话形式展现的。

除了推动情节发展，对话描写最好能揭示出一个要点或秘密。如果纯粹为了对话而对话，就变成了废话和闲话。

比如《魔道祖师》中，魏无羡被蓝忘机带回姑苏前的一段对话，既推进了情节发展，也暗暗传递出了某种要点——两人之间的特殊关系。

3. 提供信息

小说的文本要素由三个部分组成：叙述、描写和对话，对话部分占据着十分重要的地位。在小说中，作者会通过人物对话向读者透露诸多信息，这样的例子随处可见，比如择天记《第一章》徐夫人跟仆人的对话

这段对话传递的信息是：陈长生跟徐夫人的女儿有婚约，这婚约是徐老爷在世的时候定下的，但徐夫人看不起陈长生。

叙述和描写当然也能传递信息，但有时候用对话来传递信息更加方便，比如这一段的信息如果要用叙述的话就是要作为背景介绍了，用对话反而更加简洁明朗些。

4. 方便人物卖萌或缓和气氛

对话描写还有个作用就是缓和气氛或者方便人物卖萌，这一点不常用到，对于推动情节也没有助力，但是对于小说的趣味性来说却是不错的点睛之笔。

比如《魔道祖师》中，魏无羡小时候被罚在藏书阁抄书，蓝忘机在旁时时监督他的情景：

除了以上四个作用外，网文中大家普遍还认为，对话多一点可以凑凑字数，灌灌水。但严格说来，好的对话一定要起到一定作用，没有实际作用的对话是多余的。这一点千万要注意啊。

以上是对话描写的几个作用，下一节分享对话的常见形式。

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以上就是小编对了解网的相关信息分享，希望能对大家有所帮助。