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1、網路協議
其實協議在我們生活中也能找到相應的影子。
舉個例子，有 2 個男生準備追求同一個妹子，妹子來自河南，講河南話，還會點普通話；一個男生來自胡建，講閩南語，也會點普通話；另一個男生來自廣東，只講粵語；
協議一致，溝通自如
語言不通，無法溝通
你們猜猜？最後誰牽手成功了？答案肯定是來自胡建的那位，雙方可以透過普通話進行溝通，表達內容都能理解。而來自廣東的帥哥只會講粵語，不會普通話，妹子表示聽不懂，就無法進行溝通下了。
每個人的成長環境不同，所講的語言、認知、理解能力也就不同。為了使來自五湖四海的朋友能溝通自如，就需要大家協商，認識某一個語言或規則，彼此能互相理解，這個語言就是普通話。
透過這個例子，大家可以這樣理解：
把普通話比作“協議”、把聊天比作“通訊”，把說話的內容比作“資料”。
相信這樣類比，大家就知道，協議是什麼了？
簡單地說，就是程式設計師指定一些標準，使不同的通訊裝置能彼此正確理解、正確解析通訊的內容。我們都知道計算機世界裡是二進位制，要麼 1，要麼 0，那為啥可以表達豐富多彩的內容呢？
也是因為協議，不同欄位，不同組合，可以解析不同意思，這就依然協議，讓協議來正確處理。
例如，我們使用手機連 WiFi 來刷抖音，使用的是 802.11（WLAN）協議，透過這個協議接入網路。如果你所連的 WIFI 是不需要手動設定 IP 地址，是透過自動獲取的，就使用到了DHCP協議，這樣你的手機算上接入了區域網，如果你區域網內有臺 NAS 伺服器，存放了某些不可描述的影片資源，你就可以訪問觀看了，但這時你可能無法訪問網際網路資源，例如，你還想刷會抖音，看看妹子扭一扭，結果出現如下畫面：
出現這種畫面，說明無法使用網際網路，可能是無線路由器沒有設定好相關協議，比如：NAT、PPPoE協議（上網賬號或密碼設定錯誤了），只有設定正確了，就可以透過運營商（ISP）提供的線路把區域網接入到網際網路中，實現手機可以訪問網際網路上的資源（伺服器）。玩微信撩妹子、刷抖音看妹子。
網路協議示意圖
延伸閱讀
1、區域網：最顯著的特點就是範圍有限，行政可控的區域可以是一所高校、一個餐廳、一個園區、一棟辦公樓或一個家庭的私有網路。
2、都會網路：原本是介意區域網和廣域網之間，實際工作中很少再刻意去區分都會網路和廣域網了，所以這邊不再介紹。
3、廣域網：簡單說就是負責把多個區域網連線起來，它的傳輸距離長距離傳輸，廣域網的搭建一般是由運營商來。
4、網際網路：把全世界上提供資源共享的 IT 裝置所在網路連線起來，接入了網際網路就可以隨時隨地訪問這些資源了。
5、物聯網：把所有具有聯網功能的物體都接入網際網路就形成了物聯網。如空調聯網，就可以遠端控制空調；汽車聯網，就可以遠端獲取行程資料。
總結一下吧！我們可以把電腦、手機等 IT 裝置比喻做來自五湖四海的人們，大家都透過多種語言（網路協議）實現溝通（通訊）。所有人要一起交流，就用普通話，大家都能理解。所有胡建人在一起，就用閩南語進行溝通，彼此也能理解。這麼的方言，就好比計算機網路世界裡也有這麼多協議，只是不同協議用在不同地方。
好奇的同學，可能就會問，那網路協議是由誰來規定呢？這就需要提到一個組織，ISO。這個組織制定了一個國際標準 ，叫做OSI參考模型，如下，很多廠商都會參考這個制定網路協議。
OSI 參考模型圖
2、OSI 參考模型
既然是模型，就好比模範一樣，大家都要向它學習，以它為原型，展開學習研究。前面我們也提到了一些協議，這麼多協議如果不進行歸納，分層，大家學習起來是不是感覺很凌亂？
所以 OSI 參考模型就是將這樣複雜的協議整理並進行分層，分為易於理解的7層，並定義每一層的服務內容，協議的具體內容是規則。上下層之間透過介面進行互動，同一層之間透過協議進行互動。相信很多網路工程師在今後工作中遇到問題，討論協議問題還會用到這個模型展開討論。所以說，對於計算機網路初學者來說，學習瞭解 OSI 參考模型就是通往成功的第一步。
OSI 參考模型分層功能
7.應用層
為應用程式提供服務並規定應用程式中通訊相關的細節，OSI 的最高層。包括檔案傳輸、Email、遠端登入等協議。程式設計師接觸這一層比較多。
應用層示例圖
6.表示層
主要負責資料格式的轉換，為上下層能夠處理的格式。如編碼、加密、解密等。
表示層示例圖
5.會話層
即負責建立、管理和終止通訊連線（資料流動的邏輯通路），資料分片、重組等傳輸的管理。
會話層示例圖
4.傳輸層
保證可靠傳輸，不需要再路由器上處理，只需再通訊雙方節點上進行處理，如處理差錯控制和流量控制。
傳輸層示例圖
3.網路層
主要負責定址和路由選擇，將資料包傳輸到目的地。
網路層示例圖
2.資料鏈路層
負責物理層面上互連、節點之間的通訊傳輸，將0 、 1 序列位元流劃分為具有意義的資料幀傳輸給對端。這一層有點類似網路層，網路層也是基於目的地址來傳輸，不同是：網路層是將資料包負責在整個網路轉發，而資料鏈路層僅是在網段內轉發，所以大家抓包會發現，源目 MAC 地址每經過一個二層網段，都會變化。
資料鏈路層示例圖
1.物理層
負責 0、1 位元流（0、1 序列）與電壓高低電平、光的閃滅之間的互相轉換，為資料鏈路層提供物理連線。
物理層示例圖
3、TCP/IP 參考模型
OSI 為啥最後沒有得到運用呢？其實最主要的原因，是 OSI 模型出現的比 tcp/ip 出現的時間晚，在 OSI 開始使用前，TCP/IP 已經被廣泛的應用了。如果要換成 OSI 模型也不太現實。其次是 OSI 是專家們討論，最後形成的，由於沒有實踐，導致該協議實現起來很複雜，很多廠商不願意用 OSI，與此相比，TCP/IP 協議比較簡單，實現起來也比較容易，它是從公司中產生的，更符合市場的要求。綜合各種因素，最終 OSI 沒有被廣泛的應用。
下面我們來看看 TCP/IP 與 OSI 分層之間的對應關係及相應的協議：
4.應用層
從上圖，可以知道 TCP/IP 四層模型，把應用層、表示層、會話層整合再一起了，該層的協議有：HTTP 、 POP3 、 TELNET 、 SSH 、 FTP 、 SNMP 等。
目前，大部分基於 TCP/IP 的應用都是客戶端/服務端架構。一般我們把提供資源服務的那一側叫服務端， 發起訪問服務資源的這一側叫客戶端。
應用層
3.傳輸層
主要職責就是負責兩端節點間的應用程式互相通訊，每個節點上可能有很多應用程式，例如，登入了微信，又打開了網頁，又開啟迅雷看看，那資料到達後怎麼正確傳送到相應的應用程式呢？那就需要 埠號來正確識別了。傳輸層中最為常見的兩個協議分別是傳輸控制協議TCP（Transmission Control Protocol）和使用者資料報協議UDP（User Datagram Protocol）
- TCP
- TCP 是一種面向有連線的傳輸層協議，能夠對自己提供的連線實施控制。適用於要求可靠傳輸的應用，例如檔案傳輸。
- UDP
- UDP 是一種面向無連線的傳輸層協議，不會對自己提供的連線實施控制。適用於實時應用，例如：IP 電話、視訊會議、直播等。
面向連線顧名思義，就是建立連線，什麼時候建立連線呢？就是在通訊之前需要先建立一條邏輯的通訊鏈路。就跟我們平時打電話一樣，得先撥通，通了之後即鏈路建立好了，這條鏈路只有你和對方可以在這條鏈路傳播說話內容。掛電話後，這條鏈路也就斷開了。
面向無連線無連線，即通訊之前不需要建立連線，直接傳送即可。跟我們以前寫信很像，不需要管對方在不在？直接寫信寄過去就可以了。
面向連線傳輸
面向無連 接傳輸
2.網路層
主要職責就是將資料包從源地址傳送到目的地址。
在網路傳輸中，每個節點會根據資料的 IP 地址資訊，來判斷該資料包應該由哪個介面（網絡卡）傳送出去。各個地址會參考一個發出介面列表， MAC 定址中所參考的這張表叫做MAC 地址轉發表，而 IP 定址中所參考的叫做路由表。MAC 地址轉發表根據自學自動生成。路由控制表則根據路由協議自動生成。MAC 地址轉發表中所記錄的是實際的 MAC 地址本身，而路由表中記錄的 IP 地址則是集中了之後的網路號（即網路號與子網掩碼）。
1.網路介面層
在 TCP/IP 把物理層和資料鏈路層整合為網路介面層。主要任務是將上層的資料封裝成幀傳送到網路上，資料幀透過網路到達對端，對端收到後對資料幀解封，並檢查幀中包含的 MAC 地址。如果該地址就是本機的 MAC 地址或者是廣播地址，則上傳到網路層，否則丟棄該幀。
封裝與解封裝
所謂的封裝，其實就跟你寄快遞的時候，給物品加上紙盒包裝起來或者快件到站點，快遞員貼一層標籤的過程。在網路上，就是上層的資料往下送的時候，下層會新增頭部，不過，只有在二層，不僅會加上頭部，還會在上層資料尾部新增 FCS。
封裝
所謂解封裝，就如同你收到快件一樣，一層一層地拆外包裝，直到看到快件。網路也是，一層一層地拆掉頭部，往上層傳送，直到看到資料內容。
解封裝
我們把應用層的資料封裝傳輸層頭部後的報文，稱為段；
把段封裝網路層頭部後的報文，稱為包；
把包封裝乙太網頭部和幀尾，稱為幀。
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