4分钟搞懂, 上网的原理

一扇不愿意开的门:
我学了好多年的网络和通信，可是直到今天我依然不能把人类发展了几十年的这个神奇的网络从头到尾，一点一滴的写出来，太复杂了……隔壁有个大佬tcpip这本书从第一版本开始看到现在好多年了，十年？可能

【回复】认识过程是从薄到厚，再从厚到薄，结果学到一小半就把内存给爆了。
【回复】回复 @SeanYFBan :要及时释放内存，不追求细节就能捋顺了。需要抓细节时查资料即可。 计算机都会把不重要的数据swap到磁盘，人咋还把数据一股脑全记下来呢
【回复】回复 @SeanYFBan :可太真实了
未知混沌:
我从事过相关方面的工作，对网络的构成有大概的了解，我说一下我的理解。 首先任何一个设备要被另一个设备找到，必须要有一个唯一的ip用来识别。比如你的电脑是192.168.0.1，我的是192.168.0.2。然后，在物理上必然是要连通的，比如顺着网线确实是能找到对方的设备，或者通过无线信号连接到路由器，再顺着网线或连到更上一层的基站塔再发到对面，总之信号通路要是连通的，不然就算放面对面，两台设备也无法通信。然后，由于电脑和手机等的普及，每个人都有自己的设备，要互相访问，就要互相连通，路由器就诞生了。先从最简原型说起－－局域网，一个小范围内的设备要互相通信，都连到一个路由器上，理论上就连通了，设备在连入路由器时，（这一段话是我的推测）会上报自己的Mac地址给路由器，并获得一个IP，路由器则记录哪一个IP对应哪个Mac地址，当路由器收到一个访问自己管理范围内的某IP的请求时，就接收该消息，并把消息发给注册在自己IP与Mac地址映射表中的Mac地址所在设备，如此一个最简的小型局域网就能互相通信了。 接下来，问题就来了，最简原型出来了，但世界这么大，设备这么多，IP地址数量够用吗？一个路由器能管理所有的IP与Mac地址映射吗？还有，为什么每家的路由器下面连的设备都可以用192.168.0.1，大家都是192.168.0.1不冲突吗？这些问题其实是一个问题。假设有10个路由器，每个下面都形成了一个最简局域网，如果这10个路由器同样能够有自己的Mac地址，用一个更上层的路由器来管理起来，注册到这样一个更上层的路由器时，上层路由器同样生成IP与Mac地址映射表，这样，通信目的地其实就变成了两层IP的叠加，即你访问的应该是192.168.0.1（低层路由器注册到上层的地址）/192.168.0.1（电脑注册到低层路由器的地址）或者192.168.0.2/192.168.0.1，就相当于把低层路由器当做设备组建了一个最简原型局域网，访问到低层路由器后再去访问它下面的手机电脑等终端。然后，像这样可以无限套娃，但是总要有一个最上层的路由器承担管理工作，这个最上层的路由器应该就是全球最大的交换机（不知道在哪里，应该不在中国？），这个交换机分配全球的IP段，各个国家的总交换机（总交换机不止一个，但对于国家来说称为总交换机）注册到全球最大的交换机上，以实现全球互通。

【回复】总交换机掌握在别国手里，要使用肯定是要交费用的，所以国际长途什么的比国内通话贵。国内的总交换机则（应该是）由运营商运营，就是大家熟悉的移动、联通、电信。别人国外长途收费那因为不是自己人，运营商搞国内长途收费算是不地道了（国内长途其实是省级交换机或者说省级路由器间通信），所以国内长途被取消了。以上应该是目前世界的网络构成了，你所访问的一个地址，其全地址应该是 :全球总交换机IP（如果人类太空殖民了这个才有用）/国家级交换机IP（收国际长途费）/省级交换机IP（已取消的国内长途）/……（无数个市级、区级、县级、镇级、居民区级交换机或者路由器）/你家路由器IP/你的手机或电脑或服务提供商的服务器地址。
【回复】业余的我 竟丢丢明白了
codeArt:
很棒支持一下。一个关注操作就是一个网络请求，简单的一个网络背后原理涉及了几乎整本通信原理的知识，几分钟想讲清楚并不容易。给up一个小建议，如果面向小白的话，可以更通俗一些，去掉细枝末节，少些术语，让大家感受到整个流程就可以了。如果面向计算机爱好者，可能需要讲的更细致一些，关键原理讲清楚，单个视频不要一次性提出太多概念，可以分专题讲。从视频中能看出来up是花了心思的，但内容设计上面对的用户群体不太清晰，所以一些人会感觉没讲出什么。

【回复】再简单聊下技术。在up基础上丰富一下。从点关注操作开始，浏览器或app需要发送一条请求，而这条请求想要送到b站服务器就需要知道服务器ip地址。而我们只知道域名也就是网址，一些服务器专门存放着ip地址与域名的对应关系，这种服务器叫做dns服务器，我们只需访问dns服务器就可以知道b站的地址了。但这里有个问题，我们如何知道dns服务器地址呢，很简单电脑上记录一下就可以了。比如常用的114.114.114.114。可能一些同学查看自己的电脑上没有记录或记录了192.168…等数据，这是指向了路由器。这时路由器类似一个dns服务器，而路由器又作为一台主机记录了外网的dns。（并不是每次每次访问都会有dns请求，访问一次后电脑会记录下来，下次访问就直接用本地的。当然如果地址变更或用户手动修改等会涉及更多的知识，就不再展开讲了。而且用户也可以自己修改电脑上的一个host记录强制指向某个地址，比如你输入b站网址却跳到了p站） 说了这么多这请求还没开始，但上面用比较通俗的语言基本把dns这个东西讲清楚了。 下面简述一下。 知道了b站服务器的ip地址和要发送的关注数据，下面就是发送一条http请求，这里涉及了http协议，如果用https还涉及到ssl等协议。往下走http数据会封装成tcp数据包，再接着tcp又封装成ip报文，接着变成二进制帧数据，我们知道网络只能传输二进制形式。这时数据才开始离开自己的电脑开始网络传输。通过网线或其他媒介，二进制帧以电流、电磁波、光等形态传送到路由器，此时数据到了路由器，路由器还原出ip报文，拿到目的地址，接着把数据送到目标服务器，这里路由器通过地址如何路由到目的服务器又涉及很多知识。（IP地址与电脑并不是一一对应，唯一标识一台电脑的是mac地址，如何通过ip找到mac又涉及很多东西，比如arp协议） 当数据到达b站服务器后，又一层层的解析出原始数据，然后服务器处理数据后再给我们电脑发来一个响应。 简单的一条网络访问包含了很多很多的知识，想要了解具体细节，需要啃完整本计算机网络原理的书籍。
【回复】木有关系啊 评论补充也很重要
玩卡黄金屋:
太原都画到隔壁省了，山西省的省会都没了

某科学的修仙生活:
讲得大部分是对的，但有些细节还需再严谨一点，比如大致方向的默认路由或聚合路由的解释就有点牵强。还有ip与mac的映射关系也不是出厂设置好或工程师设置的，是通过arp协议实现ip与mac之间的映射关系的

种花家的兔子11号:
感觉什么也没讲。你这样比喻普通人很好理解了。可是我们真的想了解的又学不到东西。大家都知道知道ip地址。一个mac地址。但是不知道他们的关系。怎么运作的。和为什么这样设计。

【回复】mac是电脑的身份证，每一个可以接入网络的设备都有一个mac地址，也就是设备的身份证，ip是你所在地区的网络地址，也就是家庭住址，你的网络可能接入不同的设备，也就是说你的家里可能会有不同的人入住，但是入住之后要有一个东西告诉别人谁在你家里住了，这个东西就是arp协议，arp协议通过广播的方式，向居委会每隔一段时间都要播报一下你的mac和ip的对应表，并且随时更新这张表，以后别人再来访问你家，直接看这张表就能定位了，居委会就是你跟外部网络的链接节点。
【回复】谢谢你的建议, 做这个视频的初衷是为了让更多外行和刚入门的小伙伴快速破冰. 已经有很多书把网络写得很厚了, 详细的技术细节可以去读那些专业的资料.
【回复】回复 @一叶沙子松 :腻害 一下子就明了了[支持]
你夏姐丶:
新的官方，赶紧欺负一下[热词系列_知识增加]

羞耻骑士王s:
有个严重的错误，ip和mac的映射关系，并不是路由器出厂就配置好，这里牵扯好几个协议，路由器是可以通过动态或者静态的方式分配ip，ip和mac的映射关系则是通过arp协议来维护。而且数据的传输也不只是靠路由器，还有一级和二级交换机。

【回复】想要通俗快捷的了解tcp/ip协议，建议看看《图解tcp/ip》
404TROUBLE:
给全网IP发一个病毒，烧炸它们手机电池🔋

【回复】[doge]很难不支持……你包吃包住
流夏清风:
在网络中的每一台设备都有一个IP地址，IP地址由四段0至255的数字组成，也就是用256的四次方个IP地址，连网的设备那么多，IP 地址不早就用完了吗？

【回复】现在整体会从ipv4向ipv6转，ipv6可以解决ip的数量问题，如果升级成功那就不用再担心此问题
【回复】所以出现了公网，内网和端口这种东西 最终的替代品是IPv6
【回复】ipv4使用私网地址还有nat解决地址不够用的问题
60枚硬币换的:
我一个网络工程师怎么被推到这种视频了[辣眼睛]

【回复】[藏狐]看到别人在科普自己的日常工作是种怎样的体验
雨漫ing:
少年我看你骨骼惊奇，习得这本书后你必将成就白嫖神。 ┏┳━━━━━━━━━┓ ┃┃█████████┃ ┣┫████┏━━┓█┃ ┃┃████┃ 白 ┃█┃ ┣┫████┃ 嫖 ┃█┃ ┃┃████┃ 秘 ┃█┃ ┣┫████┃ 典 ┃█┃ ┃┃████┗━━┛█┃ ┣┫█████████┃ ┃┃█████████┃ ┗┻━━━━━━━━━┛ 至于价钱嘛 不多 只需一赞即可 ↓ ↓[doge]

雨漫ing:
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空心二意:
经过那么多交换机转发为什么延时还能做饭ms级别

雾霾口罩:
所以还是要当仓鼠的，如果路费长了用不起了，只能本地了

明白地糊涂:
这个视频只是简化后的流程，实际上DNS服务并不是百度干的，DNS服务都是网站自己负责的。如果你是新手，你把它理解成“百度帮你找到收信人”也不是不可以。