你有想過嗎，在計算機網絡當中，數據是怎么樣保證準確的從客戶端發送到服務器端的？中間涉及到了哪些理論？

01 客戶端各層對數據的封裝

java實現客戶端的代碼如下：

應用層會指定發送的服務器的域名（或者IP）和端口號、以及要發送數據的內容，傳遞給下一層傳輸層。

傳輸層會在把應用層的報文當成自己的數據，然后在前面拼接源端口號，和目標端口號。

其中源端口號就是客戶端進程監聽的端口號，這個端口號一般不是固定的，由操作系統在49152~65535范圍內動態分配，而目標端口號就是服務器接收數據的端口號，一般是固定的，在java代碼中會指明。

網絡層會在傳輸層報文的基礎上增加源IP和目標IP，其中源IP就是本地網卡的IP地址，目標IP是服務器的IP，如果java代碼中指定的是服務器的域名。

那么，首先需要通過DNS服務器將域名解析為IP，域名解析的流程：

先查瀏覽器緩存->操作系統緩存->hosts文件->DNS服務器。

數據鏈路層會在網絡層的基礎上增加源MAC地址和目標MAC地址，其中源MAC地址就是本機網卡的MAC地址，目標MAC地址是下一跳網絡設備（一般是交換機或路由器）的MAC地址。

注意，目標MAC地址一般不是服務器的MAC地址（如果客戶端和服務器端在同一個網段，那么目標MAC地址就是服務器的MAC地址），因為客戶端根本就無法得知服務器的MAC地址，所以數據鏈路層采用下一跳的機制轉遞數據。

那么怎么知道我的下一跳是誰呢？

下面就要請出ARP協議了，ARP會發出一個廣播，告訴全世界：“大家好，我的IP地址是192.168.1.6，我的MAC地址是00-50-56-C0-88-01”

當同一個網段上的主機接收到ARP報文時，會將這些信息添加自己的ARP緩沖區中的ARP列表，同時將自己的IP地址和MAC地址回應給發送者，這樣每個位于同一個網段的主機都有整個網段內各個主機的IP與MAC地址的對應關系了。

ARP列表的具體內容如下：

現在我的目標IP是192.168.3.6，又不在這個ARP列表中，那我怎么知道目標MAC地址要填啥呢？填下一跳的MAC地址，那么下一跳是又是誰呢？這里就要請出路由表了。

這個路由表是計算機的路由表，而不是路由器的路由表，這個路由表怎么來的呢？根據/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0這個文件生成的。

那么這個路由表怎么使用呢？將目標IP與每一條記錄的子網掩碼（Genmask）一一按位與運算，匹配度最高的Destination字段的IP就是下一跳的IP192.168.1.100，也就是網關地址GATEWAY，然后根據下一跳的IP去查ARP列表獲得MAC地址00-30-F2-C1-2E-89。

就這樣客戶端完成了對報文的組裝，交給物理層把數據從網卡發送出去，發送到交換機A。

02 交換機的交換

交換機收到客戶端的報文后，會進行解析，只解析到數據鏈路層，從中獲得目標MAC地址，然后查找ARP列表，將報文轉發給對應的網卡端口。

交換機中的ARP列表：

根據目標MAC地址00-30-F2-C1-2E-89找到交換機的端口為Fa2/1，這樣交換機就會把報文從這個端口發送出去，發送到路由器，這里的端口是交換機的物理端口，也就是插入網線的插口。

03 路由器的路由

路由器可以連接兩個不同的網絡。

路由器有一張路由表，路由表可以通過網絡工程師配置或者從其他路由器學習得到。

路由器會解析報文到網絡層，然后發現目的IP是192.168.3.6，從上面的路由表可以可以發現，想要去192.168.3.0網段，只需要將數據從FastEthernet0/1端口發送出去即可。

另外路由器會將目標MAC地址替換成下一跳的MAC地址（在這里是服務器的MAC地址，如果中間還有其他路由器，那么就是下一個路由器的MAC地址），怎么替換呢？還是查ARP表：

查詢IP192.168.3.6的MAC地址為0030.A396.5DE7然后將目標MAC替換成這個，然后將數據從FastEthernet0/1端口發送出去，交給交換機B，交換機B再將數據轉發到服務器端。

04 服務器端各層對數據的解析

服務器端收到數據后會逐層進行解析，最后將真正的數據交應用程序進行處理，至此一個數據從客戶端到服務器端就完成了，服務器端會發送響應報文給客戶端，大體的流程類似，但是數據不一定是原路返回的，因為中間經過的路由可能不同。

05 擴展

查看域名對應的IP：

查看本機到服務器中間經過了多少個路由節點：

原文標題：數據在網絡中是如何傳輸的

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