设备是怎么上网的？

每台设备（手机，电脑）带有网卡设备，网卡通过光线连接至交换机（交换机可能有多个），交换机连接至路由器，路由器连接至光猫，光猫通过光纤连接到运营商的设备箱

OSI七层模型:

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在网络通讯中，有着操作系统兼容,多介质,传输目标,安全,保密等问题，解决的方案是所有设备都统一使用一个网络标准，这个标准就是OSI七层模型

各种通讯协议都是由七层模型设计而出，不同的物理设备使用不同的信号通讯，例如网线发出电信号，光纤发出光信号，wifi发出电磁波信号。

他们只能发出特定的信号，网线又怎么会知道光纤在说什么呢？这个时候就需要所谓的协议了，规定好光闪三下和电磁波指定的频率段都代表一个意义，那么就能沟通了

为了解决不同的问题，公有的私有的，整个网络诞生了无数的协议，但无一例外都得遵循osi七层模型

为了让不同的协议复用，整个模型分为七层，就像名字一样，分别是

物理层 信号转换的问题(数字信号，电信号，光纤)

数据链接层 mac地址,唯一,物理地址,以太网

网络层 ip地址，公网ip，定位

传输层 端口,tcp/ip

会话层 会话

表示层 文件类型

应用层 http,ftp,smtp

物理层

物理层解决了信号转换的问题，也就解决了多介质的问题。

不论来自光纤或是wifi，物理层都将之转换为数字信号 (二进制信号)，即01串。数字信号输出的时候又转换为不同介质信号进行通讯

数字链路层

而数字链路层的最大作用则是选择传输目标，其中的mac地址又称为物理地址，为每块网卡唯一分配的标识
如路由器管理里随便找一台上网设备
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可以通过一些工具查到生产商位置信息等

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每个设备（网卡）作为互联网的一份子，都拥有一个唯一的标识，那么传输目标的问题不就解决了吗。

那么怎么称为互联网的一份子呢，经常能听到所谓“入网许可”的词汇，例如每台手机在生产前，都需要通过入网许可，这个过程就是为了获取唯一的mac地址。

网络层

虽然知道了物理地址，但我需要更详细的定位。当被问及地址的时候，我总不能回答我在中国吧，这样会被当成极为幼稚的调侃，网络层中的ip地址即解决了定位的问题。ip地址分为 公网ip,内网ip,也称公网与私网每个公网ip也像物理地址一样是唯一标识，由iana进行分配。内网ip类似酒店的房间地址，像酒店A和酒店B的602属于不同的房间

综上对于以上三层最基础的理解即是:

物理层解决了多介质的问题，数据链路层解决了目标选择的问题，网络层解决了定位问题

作为软件开发而不是网安相关从业人员，想要粗略的了解osi七层模型，下一层的传输层也需要很多笔墨来讲大白话。

七层模型的传输层:

传输协议

传输层使用的传输协议分为tcp和udp,tcp是一个可靠的协议,网络的传输可能会经过多个设备,其中可能某个设备环节出了错,那么网络传输是需要容错的,又怎么称之为可靠呢？

单个数据包可能高达3,4g,而数据包最大仅接受1500byte,在tcp协议下会采用分块的机制。将数据包拆成多个，每次发送都会向目标进行询问是否收到，当目标设备出现接收失败的情况会进行重传，因此tcp协议是可靠的。

udp类似于发短信，它是不可靠的，udp不需要询问是否确定，因此速度比tcp协议快，一般长距离传输采用udp协议

综上udp注重效率与实时性。通话，视频直播通常采用udp协议(试想一下，直播如果采用tcp协议，直播过程中卡了一下，重连又重复了一下画面，相比这么鬼畜的场面，还是容许几分钟的丢失比较和谐吧)

端口

端口则是更细致的定位作用,试想一台服务器上可能会挂载多个服务,而它只有一个公网ip;当接收请求的时候，服务器又是怎么知道将请求分配给哪个进程处理的呢，这就是端口号的作用了

发送请求时携带一个端口号，当服务器接收到请求时，内核将请求分配给对应端口号的进程处理

每个程序在启动时都会监听一个端口，如ssh登录使用22端口,mysql挂载在3306端口上等

会话层，表示层，应用层

这三层的联系颇大，很多协议都将这三层进行了合并。如应用最广泛的tcp/ip协议，它将这三层规划为应用层

会话层

会话层的基本作用是建立会话关系并保持畅通

表示层

表示层的作用为标识数据包类型，让目标设备能够正确识别。例如文件发送需要标识类型，如果目标设备不知道它是jpg格式的图片，它就无法正确打开

应用层

见名知意，它负责和各种应用程序打交道，提供下层接口以使程序使用网络服务。例如发送电子邮件，它通过应用层沟通传输层完成工作。

使用wireshark查看数据包

访问http://175.178.152.24/后停止捕获，在过滤条件中输入
ip.addr == 175.178.152.24
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随便点开一个tcp类型的数据包
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可以在底部看到数据包的信息，第一行是物理层的信息，往下是数据链路层，传输层，应用层（TCP协议）
如图，前面除了测试数据包以外，都不是完整的数据包，HTTP类型的才是本次访问的完整数据包
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传输层描述了当前访问源的端口号50467,目标端口号80，len表示长度
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再往上便是网络层了，描述源,目标公网ip地址
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之后是链路层，描述了mac地址
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最底部就是应用层了，占了数据包的大部分
如果把数据包形容成一份快递，那么应用层的数据就是寄送物品了，前面的数据链路层等或许可以用快递单来比喻
这五层也就是TCP的五层模型

数据的封装与解封装

以本次http请求为例,数据的传输由应用层往下逐层进行封装,每层的作用如下

应用层: 数据

传输层: tcp报文+数据

网络层: ip包+tcp报文+数据

数据链路层: 数据帧(mac地址)+ip包+tcp报文+数据

物理层: 将完整的数据包由二进制转换为电信号

接收即是将这个过程倒着做一遍

物理层: 将电信号转换为二进制

数据链路层: 数据帧(mac地址)+ip包+tcp报文+数据

/ 内核查看数据帧，校验mac地址是否正确对应本机

网络层: ip包+tcp报文+数据

/ 网络层校验ip地址,正确则继续解包

传输层: tcp报文+数据

/ 在内存中校验数据包，需要合并则合并

应用层: 数据包

/ 最后 应用层得到完整数据包

这个过程即是数据包的封装和解封装