前言：之前因为做项目和找实习没得空，计算机网络模块并没有写成博客，最近得闲了，想把计算机网络博客补上，方便日后参考与复习。
目录
一，两个独立的计算机该如何通信？
二，数据的流动
三，socket基础
1）端口号
2）网络字节序
一，两个独立的计算机该如何通信？
假如有两台没有任何关联的离线计算机，我们想要从0实现计算机之间的通信，我们会碰到哪些关键的问题呢？
首先肯定是两台计算机的实际0/1信号无法交流，这是我们碰到的第一个问题。解决办法一般来说就是通过物理媒介，或者无线电波的方式。这是最基础的通过物理设备，一1/0形式发送接收数据，被称为物理层。
但是物理层发送消息，消息一定会准确的到达吗？不会发生碰撞，或者信号衰弱丢失等情况吗？答案是肯定的，那怎么办？这就必须提到数据链路层了，数据链路层在物理层之上，会给数据帧头，帧尾，利用如帧校验序列（FCS）保证物理传输信号的完整性和顺序性，利用ACK或者编号保证不检测出数据包丢失要求重传，这不就解决了1/0数据的可靠传输了吗？
我们解决了1/0信号的传输，但是我们一台主机该如何找到另一台主机，可能有人说你前面不是说有物理设备相连吗？但是我们都知道，世界上主机数不胜数，基本上主机都有物理设备相连，我们还是要想办法找到指定的主机。负责两个主机之间寻址的是网络层，其实数据链路层也有MAC地址，有很多原因，我主要说几点。1，网络层独立于数据链路层，可以屏蔽底层设备差异，如数据链路层也有很多不同物理接口（如以太网、Wi-Fi、光纤等）和不同的数据链路层协议（如以太网协议、Wi-Fi协议等）。2，MAC地址是厂商制造电脑时随机和无序分配的，并且一般不支持更改。
在网络层上面是传输层，其实我之前也一直有一个问题：，数据链路层也能进行一定的可靠数据传输，为什么还要传输层？如果把传输层的功能集成到数据链路层，除了会导致这一层太复杂了，可行吗？
我搜集信息，我觉得这些回答让我满意。集成后的数据链路层可能无法适应不同网络环境和应用需求的变化，导致可扩展性受限，太复杂了，也难以维护。数据链路层只考虑相邻节点通信，如果跨网络的话，可能数据链路层协议不同，我们在本层进行协议的转换是复杂不好操作的，如果区分出来不就是一个”传输层“吗？而且数据链路层在网络层下，进行不同网络通信的时候，数据的可靠性是无法保证的。传输层的特性我会在后续博客详细解说。
我们已经有了基本的通信能力了，但是我们通信肯定是有目的的，就像我们玩手机不可能就是无聊的发一些1/0信号吧，我们需要使用各种应用，例如QQ，酷狗音乐，王者荣耀等，这部分又具体分为三层。
会话层在传输层之上，会话层进行通信管理，负责建立和断开连接（利用传输层），以及管理传输层以下的分层。
表示层又位于会话层之上，主要负责对应用等产生的数据进行格式转化（由设备固有格式转化成网络标准数据格式），以及进行加密、解密、压缩、解压缩等处理操作。
应用层在网络通信里面主要是一些针对特定应用的协议和标准，如HTTP（超文本传输协议），FTP（文件传输协议，SMTP（简单邮件传输协议），位于表示层之上。
这个是国际标准协议，虽然很理想，设计也合理，但是因为太过于细分了，而且商业竞争等，国际上通常默认分为五层或者四层模型。五层是把应用层，会话层，表示层合为一层应用层，四层则把数据链路层和物理层也合为数据链路层。功能就是进行整合了，差别本身不是很大
二，数据的流动
从上面描述我们可以得知数据大概是这样流动的
发送数据时，首先应用层确定发送的内容，对数据进行格式等规定，确保对方能够解析内容并处理。然后将数据交给传输层，传输层主要是TCP/UDP，给应用层数据加上报头，报尾，保证数据的完整性和收到后有序处理，以及损坏或丢失重传。应用层封装之后交给物理层，网络层将数据，进行切片和源地址和目的地址等信息添加到报头报尾，帮助数据到达目的地。网络层最后交给数据链路层，保证帧数据的可靠性。你是不是有一个问题，为什么传输层已经保证了数据的完整性，数据链路层，因为传输层保证的是应用层数据完整性，数据链路层是对网络层数据的完整性，二者可以缺一个吗？答案是不行，没有传输层的可靠性保证，无法进行不同网络的传输。没有数据链路层的可靠性保证，数据的内容可能出错，因为传输层只保证数据的完整（不丢包），数据在物理传输过程中仍可能损坏出错。数据的变化如图下，接收到数据后会进行相反的解包操作。
三，socket基础
1）端口号
从前面的知识我们可以知道网络通信寻址是通过网络层，网络层里面最重要的就是IP，主机进行网络通信时的是又在这个网络内(子网，公网)唯一的IP地址,通过IP地址来区分每一台主机（没有说NAT技术，端口转发等），因此先要和一台主机进行通信，我们只需要知道目标主机的目标IP地址就可以找到（具体详解，我后面会有博客讲述）。
但是虽然我们通过IP地址找到了这台主机，新的问题也出现了，我们的主机上一般不会只跑一个应用或者程序吧，假如每个应用在进行通信，例如：QQ，微信，王者荣耀，都可以同时运行。我们该如何判断这条消息该交给那个应用处理，这时候就引入了端口号，端口号是传输层一个2字节的无符号整数，用来区分主机进程的标识符，一个进程可以有多个端口号，但是一个端口号只能属于一个进程，前者完全没问题，后者如果一个端口号属于多个进程就会出现二义性。
2）网络字节序
#include <arpa/inet.h>
//将主机序列转换成网络序列uint32_t htonl(uint32_t hostlong);uint16_t htons(uint16_t hostshort);
//将网络序转化成主机序uint32_t ntohl(uint32_t netlong);uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
//注：如果主机序列和网络序列一样不会进行转换，可以放心使用本来想把TCP和UDP简单的介绍一下，但是怕自己一介绍就停不下来了，因此期待我的下一篇文章socket编程吧。本文到此结束，如果大家有所收获，不如点赞和关注。