⽹网络是如何传输数据的？
互联⽹网络重要的特性是能由采⽤用完全不不同和不不兼容技术的各种局域⽹网和⼴广域⽹网组成。

如何让某台源主机跨过所有这些不不兼容的⽹网络发送数据到另⼀一台⽬目标主机呢？
解决办法是⼀一层运⾏行行在每台主机和路路由器器上的协议软件，这个软件实现⼀一种协议，这种协议控制主机和路路由器器协同⼯工作来实现数据传输，从⽽而消除不不同⽹网络之间的差异。

这种协议必须提供两种基本能⼒力力：
命名机制。

不不同局域⽹网技术有不不同和不不兼容的⽅方式来为主机分配地址，互联⽹网络协议通过定义⼀一种⼀一致的主机地址格式消除了了这些差异，每台主机会被分配⾄至少⼀一个这种互联⽹网络地址（Internet
address），这个地址唯⼀一标识了了这台主机。

传送机制。

在电缆上编码位和将这些位封装成帧⽅方⾯面，不不同的联⽹网技术有不不同的和不不兼容的⽅方式，互联⽹网络协议通过定义⼀一种把数据位捆扎成不不连续的⽚片（包）的统⼀一⽅方式，消除了了这些差异。

⼀一个包由包头和有效载荷组成，其中包头包括包的⼤大⼩小以及源主机和⽬目标主机的地址，有效载荷包括从源主机发出的数据位。

上图展示了了主机和路路由器器如何使⽤用互联⽹网络协议在不不兼容的局域⽹网间传送数据的⼀一个示例例。

这个互联⽹网络示例例由两个局域⽹网通过⼀一台路路由器器连接⽽而成，⼀一个客户端运⾏行行在主机A上，主机A与LAN1相连，它发送⼀一串串数据字节到运⾏行行在主机B上的服务器器端，主机B连接在LAN2上。

这个过程有8个基本步骤：
1. 运⾏行行在主机A上的客户端进⾏行行⼀一个系统调⽤用，从客户端的虚拟地址空
间复制数据到内核缓冲区中；
3. 主机A上的协议软件通过在数据前附加互联⽹网络包头和LAN1帧头，创
建了了⼀一个LAN1的帧。

互联⽹网络包头寻址到互联⽹网络主机B，LAN1帧头寻址到路路由器器，然后它传送此帧到适配器器。

注意LAN1帧的有效载荷是⼀一个互联⽹网络包，⽽而互联⽹网络包的有效载荷是实际的⽤用户数据，这种封装是基本的⽹网络互连⽅方法之⼀一；
4. LAN1适配器器复制该帧到⽹网络上；
5. 当此帧到达路路由器器时，路路由器器的LAN1适配器器从电缆上读取它，并把
它传送到协议软件；
6. 路路由器器从互联⽹网络包头中提取出⽬目标互联⽹网络地址，并⽤用它作为路路由
表的索引，确定向哪⾥里里转发这个包，本例例中是LAN2。

路路由器器剥落旧的LAN1的帧头，加上寻址到主机B的新的LAN2帧头，并把得到的帧传送到适配器器；
7. 路路由器器的LAN2适配器器复制该帧到⽹网络上；
8. 此帧到达主机B时，它的适配器器从电缆上读到此帧，并将它传送到协
议软件；
9. 最后主机B上的协议软件剥落包头和帧头。

当服务器器进⾏行行⼀一个读取这
些数据的系统调⽤用时，协议软件最终将得到的数据复制到服务器器的虚拟地址空间。

全球IP因特⽹网
全球IP因特⽹网是最著名和最成功的互联⽹网络实现。

从1969年年开始出现，因特⽹网内部体系结构不不断发展变化。

但从20世纪80年年代早期开始，客户端-服务器器应⽤用的组织就⼀一直保持着相当的稳定。

每台因特⽹网主机都运⾏行行实现TCP/IP协议（Transmission Control Protocol / Internet Protocol，传输控制协议/互联⽹网络协议）的软件，⼏几乎每个现代计算机系统都⽀支持这个协议。

TCP/IP实际是⼀一个协议族，每⼀一个都提供不不同的功能。

如IP协议提供基本的命名⽅方法和递送机制，这种递送机制能够从⼀一台因特⽹网主机往其他主机发送包，也叫做数据报（datagram）。

IP机制从某种意义上⽽而⾔言是不不可靠的，因为数据报在⽹网络中丢失或重复，它并不不会试图恢复。

UDP（unreliable datagram Protocol，不不可靠数据报协议）稍微扩展了了IP 协议，这样⼀一来，包可以在进程间⽽而不不是在主机间传送。

TCP是⼀一个构建在IP之上的复杂协议，提供了了进程间可靠的全双⼯工连接。

从程序员的⻆角度，可以把因特⽹网看做⼀一个世界范围的主机集合，满⾜足以下特性：
主机集合被映射为⼀一组32位的IP地址；
这组IP地址被映射为⼀一组称为因特⽹网域名（Internet domain name）的标识符；
因特⽹网主机上的进程能够通过连接（connection）和任何其他因特⽹网主机上的进程通信。