网络协议
相信很多人的编程生涯都是从"Hello World"开始的，实际上这段代码是一种人类和PC沟通的协议。只有通过这种协议，PC才知道我们想让他做什么，
协议三要素
计算机语言作为程序员控制一台计算机工作的协议，具备了协议的三要素：
- 语法，就是这一段内容要符合一定的规则和格式。例如，括号要成对，结束要使用分号 等。
- 语义，就是这一段内容要代表某种意义。例如数字减去数字是有意义的，数字减去文本一 般来说就没有意义。
- 顺序，就是先干啥，后干啥。例如，可以先加上某个数值，然后再减去某个数值。
学会了计算机语言，我们就能够教给一台计算机完成我们的工作了。 但是，要想打造互联网世界的通天塔，只教给一台机器做什么是不够的，你需要学会教给一 大片机器做什么。这就需要网络协议。只有通过网络协议，才能使一大片机器互相协作、共 同完成一件事。
双十一下单过程中的网络协议
应用层
- 访问url, 按照地址簿去寻址。
先在浏览器里面输入 www.kaola.com ，这是一个URL。浏览器只知道名字是“www.kaola.com”， 但是不知道具体的地点，所以不知道应该如何访问。于是，它打开地址簿去查找。可以使用一般的地址簿协议DNS去查找，还可以使用另一种更加精准的地址簿查找协议HTTPDNS。无论用哪一种方法查找，最终都会得到这个地址：106.114.138.24。这个是IP地址，是互联网世界的“门牌号”。 - 打包请求
知道了目标地址，浏览器就开始打包它的请求。对于普通的浏览请求，往往会使用HTTP协议；但是对于购物的请求，往往需要进行加密传输，因而会使用HTTPS协议。无论是什么 协议，里面都会写明“你要买什么和买多少”。
传输层
3. 将打好的包传到下一层，传输层进行处理。
DNS、HTTP、HTTPS 所在的层我们称为应用层。经过应用层封装后，浏览器会将应用层
的包交给下一层去完成，通过 socket 编程来实现。下一层是传输层。传输层有两种协议，
一种是无连接的协议UDP，一种是面向连接的协议TCP。对于支付来讲，往往使用 TCP 协
议。所谓的面向连接就是，TCP 会保证这个包能够到达目的地。如果不能到达，就会重新
发送，直至到达。
TCP 协议里面会有两个端口，一个是浏览器监听的端口，一个是电商的服务器监听的端口。操作系统往往通过端口来判断，它得到的包应该给哪个进程。
网络层
4. 使用IP协议进行处理
传输层封装完毕后，浏览器会将包交给操作系统的网络层。网络层的协议是 IP 协议。在IP协议里面会有源 IP 地址，即浏览器所在机器的 IP 地址和目标 IP 地址，也即电商网站所在服务器的 IP 地址。
操作系统既然知道了目标 IP 地址，就开始想如何根据这个门牌号找到目标机器。操作系统往往会判断，这个目标 IP 地址是本地人，还是外地人。如果是本地人，从门牌号就能看出来，但是显然电商网站不在本地，而在遥远的地方。
操作系统知道要离开本地去远方。虽然不知道远方在何处，但是可以这样类比一下：如果去国外要去海关，去外地就要去网关。而操作系统启动的时候，就会被 DHCP 协议配置 IP 地址，以及默认的网关的 IP 地址 192.168.1.1。操作系统如何将 IP 地址发给网关呢？在本地通信基本靠吼，于是操作系统大吼一声，谁是192.168.1.1 啊？网关会回答它，我就是，我的本地地址在村东头。这个本地地址就是MAC址,而大吼的那一声是ARP协议。
MAC层
5. 接收IP包，然后网卡将其发送给网关。
操作系统将 IP 包交给了下一层，也就是MAC层。网卡再将包发出去。由于这个包里面是有 MAC 地址的，因而它能够到达网关。
网关收到包之后，会根据自己的知识，判断下一步应该怎么走。网关往往是一个路由器，到某个 IP 地址应该怎么走，这个叫作路由表。 路由器有点像玄奘西行路过的一个个国家的一个个城关。每个城关都连着两个国家，每个国家相当于一个局域网，在每个国家内部，都可以使用本地的地址 MAC 进行通信。一旦跨越城关，就需要拿出 IP 头来，里面写着贫僧来自东土大唐（就是源 IP 地址），欲往西天拜佛求经（指的是目标 IP 地址）。路过宝地，借宿一晚，明日启行，请问接下来该怎么走啊？
城关往往是知道这些“知识”的，因为城关和临近的城关也会经常沟通。到哪里应该怎么走，这种沟通的协议称为路由协议，常用的有OSPF和BGP。
城关与城关之间是一个国家，当网络包知道了下一步去哪个城关，还是要使用国家内部的MAC地址，通过下一个城关的 MAC 地址，找到下一个城关，然后再问下一步的路怎么走，一直到走出最后一个城关。
最后一个城关知道这个网络包要去的地方。于是，对着这个国家吼一声，谁是目标 IP 啊？目标服务器就会回复一个 MAC 地址。网络包过关后，通过这个 MAC 地址就能找到目标服务器。
目标服务器发现 MAC 地址对上了，取下 MAC 头来，发送给操作系统的网络层。发现 IP也对上了，就取下 IP 头。IP 头里会写上一层封装的是 TCP 协议，然后将其交给传输层，即TCP 层。 在这一层里，对于收到的每个包，都会有一个回复的包说明收到了。这个回复的包绝非这次下单请求的结果，例如购物是否成功，扣了多少钱等，而仅仅是 TCP 层的一个说明，即收到之后的回复。当然这个回复，会沿着刚才来的方向走回去，报个平安。因为一旦出了国门，西行路上千难万险，如果在这个过程中，网络包走丢了，例如进了大沙漠，或者被强盗抢劫杀害怎么办呢？因而到了要报个平安。
如果过一段时间还是没到，发送端的 TCP 层会重新发送这包，还是上面的过程，直到有一天收到平安到达的回复。这个重试绝非你的浏览器重新将下单这个动作重新请求一次。对于浏览器来讲，就发送了一次下单请求，TCP 层不断自己闷头重试。除非 TCP 这一层出了问题，例如连接断了，才轮到浏览器的应用层重新发送下单请求。
当网络包平安到达 TCP 层之后，TCP 头中有目标端口号，通过这个端口号，可以找到电商网站的进程正在监听这个端口号，假设一个 Tomcat，将这个包发给电商网站。
电商网站的进程得到 HTTP 请求的内容，知道了要买东西，买多少。往往一个电商网站最初接待请求的这个 Tomcat 只是个接待员，负责统筹处理这个请求，而不是所有的事情都自己做。例如，这个接待员要告诉专门管理订单的进程，登记要买某个商品，买多少，要告诉管理库存的进程，库存要减少多少，要告诉支付的进程，应该付多少钱，等等。
如何告诉相关的进程呢？往往通过 RPC 调用，即远程过程调用的方式来实现。远程过程调用就是当告诉管理订单进程的时候，接待员不用关心中间的网络互连问题，会由 RPC 框架统一处理。
RPC 框架有很多种，有基于 HTTP 协议放在 HTTP 的报文里面的，有直接封装在 TCP 报文里面的。当接待员发现相应的部门都处理完毕，就回复一个 HTTPS 的包，告知下单成功。这个HTTPS 的包，会像来的时候一样，经过千难万险到达你的个人电脑，最终进入浏览器，显示支付成功。
我们可以看到一个小小的下单过程中间边牵扯了许多网络协议，而我们经常会遇到关于网络协议相关的疑难杂症，在每一层都有可能发生问题，所以我们需要对每一层的常用网络协议进行学习。
