应用层，传输层，网络层，网络接口层 各自是干嘛的？本文是笔者学习过程中的心得记录，欢迎参阅😋

本文参考的优秀的链接：小林coding: TCP/IP 网络模型有哪几层？


TCP, UDP, HTTP, HTTPS的关系是什么？

抛砖引玉，先说一说这几个大家平时接触的很多的概念。
TCP (Transmission Control Protocol) 和 UDP (User Datagram Protocol) 是传输层协议，用于在网络上传输数据。它们是互联网协议套件中最常用的两个传输层协议。

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 和 HTTPS (HTTP Secure) 是应用层协议，建立在 TCP 或 UDP 之上，用于在客户端和服务器之间传输超文本和其他资源。HTTP 是一种用于 Web 数据传输的协议，而 HTTPS 是通过使用 SSL/TLS 加密来保护通信的安全版本的 HTTP。

TCP 和 UDP 提供了传输数据的基础功能，而 HTTP 和 HTTPS 是在传输层协议之上定义的应用层协议，用于特定的数据交换目的，如 Web 浏览器与服务器之间的通信。HTTP 使用 TCP 或 UDP 进行数据传输，而 HTTPS 使用加密的 TCP 连接（即 TLS/SSL）来保证通信的机密性和完整性。

简而言之，HTTP 和 HTTPS 是基于 TCP 或 UDP 的应用层协议，用于在 Web 上传输数据。TCP 和 UDP 是底层的传输层协议，提供了可靠的数据传输功能。

应用层，传输层，网络层，网络接口层 各自是干嘛的？

在计算机网络中，应用层、传输层、网络层和网络接口层是协议栈中的四个层次，每个层次都承担着不同的功能和责任。

  1. 应用层：应用层是网络协议栈的最高层，为应用程序提供了网络服务。它包含了许多协议和服务，例如 HTTP、FTP、SMTP 和 DNS。应用层协议负责处理特定应用的数据交换和通信要求。

  2. 传输层：传输层位于应用层和网络层之间，主要负责在网络中的两个主机之间提供可靠的数据传输服务。它定义了两个端系统之间的通信规则和协议，最常用的传输层协议是 TCP (Transmission Control Protocol) 和 UDP (User Datagram Protocol)。TCP 提供可靠的、面向连接的数据传输，而 UDP 提供无连接的、不可靠的数据传输。

  3. 网络层：网络层负责在不同网络之间进行数据包的路由和转发。它使用 IP (Internet Protocol) 协议来处理数据包的寻址和传递，同时也包括了其他的协议，如 ICMP (Internet Control Message Protocol) 和 IPsec (IP Security)。网络层的主要功能是通过选择合适的路径将数据包从源主机传送到目标主机。

  4. 网络接口层：网络接口层也被称为数据链路层或链路层，它负责处理在物理媒体上的原始比特流，并提供了数据包的传输和接收。它定义了与物理硬件设备的接口，包括以太网、Wi-Fi、蓝牙等。在网络接口层，数据被组织成帧，并通过物理介质进行传输。

这四个层次共同构成了计算机网络中的协议栈，每个层次都有特定的功能和协议，通过协同工作，实现了可靠的数据通信和网络服务。

关于网络接口层，更为详细的且使用举例的阐述

网络接口层，也称为数据链路层或链路层，位于协议栈的底部，负责处理在物理媒体上的原始比特流，并提供数据包的传输和接收。它定义了与物理硬件设备的接口，包括以太网、Wi-Fi、蓝牙等。

在网络接口层，数据被组织成帧（Frame），每个帧包括了源和目标的物理地址（MAC地址），以及有效数据和一些控制信息。帧通过物理介质（如电缆或无线信道）进行传输，以便在网络中的不同节点之间进行数据交换。

举例来说，以太网是一种常见的网络接口层协议。在以太网中，数据被划分为帧，并通过物理介质（如以太网电缆）进行传输。每个以太网帧包含了源和目标的MAC地址，以及有效数据和一些控制信息（如帧的类型）。以太网使用CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）技术来协调数据传输，以确保数据在网络中的可靠传输。

另一个例子是Wi-Fi网络，它也属于网络接口层的范畴。Wi-Fi使用无线电波作为物理介质，将数据转换成无线信号进行传输。在Wi-Fi网络中，数据同样被组织成帧，并通过Wi-Fi接口发送和接收。每个Wi-Fi帧包含了源和目标的MAC地址，以及有效数据和一些控制信息（如信号强度和加密相关信息）。

通过网络接口层，计算机可以与物理硬件设备进行交互，并通过物理介质进行数据传输。不同类型的网络接口层协议适用于不同的物理媒体和网络技术，提供了适应各种网络环境的数据链路功能。

光纤属于网络接口层吗？vpn属于网络接口层吗？

光纤和VPN不属于网络接口层。

光纤（Fiber Optic）是一种物理传输媒介，属于物理层的范畴。光纤传输使用光信号在光纤中传输数据，而网络接口层是在数据链路层，负责将数据进行帧封装和解封装，并与物理媒介进行交互。光纤通常用于传输高速、大带宽的数据，但它本身并不处理数据链路层的功能。

VPN（Virtual Private Network）是一种通过公共网络（如互联网）建立安全连接的技术，主要涉及网络协议和安全机制。VPN通常运行在网络层，提供对网络通信的加密、隧道和身份验证等功能。它可以在不安全的公共网络上创建一个虚拟的、私密的网络连接，使远程用户可以安全地访问私有网络资源。因此，VPN不属于网络接口层，而是在更高层次的协议栈中工作。

到底什么是数据帧？这个名称的意义是什么？

数据帧（Data Frame）是在计算机网络中，用于在数据链路层传输数据的基本单位。它是一个结构化的数据单元，包含了数据和相关的控制信息，以便在局域网或广域网中进行传输和接收。

数据帧的名称源于其类似于帧（Frame）的结构，就像一幅画框中包含了画作一样。数据帧在网络中的传输过程中，类似于在框架中装载、传递和展示数据。

举个例子，以太网（Ethernet）就使用了数据帧作为其数据传输的基本单位。以太网数据帧包含了以下部分：

  1. 帧起始标志（Preamble）：一组特定的比特模式，用于同步发送和接收方的时钟。
  2. 目标MAC地址（Destination MAC Address）：指定了数据帧的目标设备的唯一标识符。
  3. 源MAC地址（Source MAC Address）：指定了数据帧的发送方的唯一标识符。
  4. 类型字段（Type Field）：标识了数据帧中携带的数据的类型，如IP数据报、ARP请求等。
  5. 数据（Data）：实际要传输的数据内容，可以是上层协议的数据包或其他应用数据。
  6. 帧校验序列（Frame Check Sequence）：用于在接收端对数据帧进行差错检测，通常采用CRC校验码。

通过以太网数据帧，计算机之间可以进行数据交换和通信。每个数据帧都有自己的帧头部和帧尾部，其中包含了必要的控制信息，以确保数据的可靠传输和接收。

总结来说，数据帧是计算机网络中用于在数据链路层传输数据的基本单位，它包含了数据和控制信息，类似于一个装载数据的框架，通过网络传输和接收数据。

PS: 感觉这个"帧"翻译不够准确哇，总是与fps那个帧率搞混😂这里的DataFrame实际上是一种"结构"的概念