先演示的是一个应用层协议：
把www.baidu.com主页的HTML代码拿下来（不能使用浏览器，也没有wget、cron等）
1 | cd /proc/$$/fd |
一、传输控制层
Socket : 两个Java应用程序可通过一个双向的网络通讯连接实现数据交换，这个双向链路的一端成为一个Socket
先得有tcp建立连接通信，在通信的基础上，才会有用应用层上的协议来传输协议规范的东西，什么是Http，就是规范和约定
浏览器发生之前，先创建一个Socket，然后调用传输控制层，告诉它，我想跟百度去传输数据，你帮我建立连接
在传输控制层就牵扯到了传输协议。
TCP协议、UDP协议
面向连接：发一个，确认一个，这也就是可靠的原因
TCP. （可靠的，效率低）面向连接的可靠的协议（不是两头怼跟网线就连上了，是面向连接的）
是专门设计用于在不可靠的因特网上提供 可靠的 、端对端的字节流通信的协议。他是一种面对连接的协议，TCP连接是字节流而非报文流
UDP（不可靠的，发出去对方收不收到，不关注、效率高）
游戏间的数据传输属于UDP
UDP向应用程序提供了一种发送封装的原始IP数据报的方法、并且发送时无需建立连接。是一种不可靠的连接
面向连接，就又牵扯到了三次握手，四次分手
a、三次握手：
发送想握手 、服务端回复确认收到 ，（此时客户端两次已经确定了自己的output和input），但是站在服务端的角度，收到了通知，也回复了收到了，但是客户端没有给服务端回复我也确认收到了，这是不行的，所以，这里客户端还需要给服务端也回复说我收到了
三次握手只是在建立链接，只有三次握手成功之后，才会发送数据
b、四次分手：为什么要分手？
建立连接时所需的寻址信息为远程计算机的IP地址和端口号(端口号是为了区分同一台机器上不同的应用程序)
端口号又分为TCP端口、UDP端口，每台机器有65536个TCP端口，65536个UDP端口
Socket中的资源是有限的，这里的资源即端口号
1、客户端发送一个我要个你断开的一个数据包
2、服务端回复说我收到了
3、服务端告知客户端我也想断开连接
4、客户端回复说，我也收到了
此时，内存资源销毁释放
注意：上面的图，并不是说在传输层上来回传输，其实每一次握手，每一次挥手都是从传输控制层到网络层、链路层、物理层。。。。。来回传输的
“三次握手->数据传输->四次分手” 这个称谓一个最小的粒度，不可被分割
1 | netstat -a |
socket就是一个个的ip+port
二、网络层 （路由判定）
传输的数据包要怎么发出去
基础知识：
IPADDR：IP地址，标识网络中的每一个节点的地址
NETMASK: 掩码
IP地址叫做点分字节，点隔开的是一个字节，每个字节8个二进制位，8个二进制位从全0到全1，表示的10进制数的范围即0～255
拿着IP和掩码会发生二进制的按位与运算，可以得出网络号
比如上面的例子：拿着上面的掩码和ip地址做
&运算，255即8个1，所以当255和172（或其他数）做与运算，结果肯定是172或者其他数;0(二进制全是0)与其他数做与运算，结果肯定是0；所以与运算后结果为：172.16.196.0；172.16.196.0即为网络号，ip最后一位200即主机位
a、网关是什么？
每一层都有一张表，在网络层也有一张表，叫做路由表
1 | [root@hadoop01 ~]# route -n |
路由表是动态生成的，也可以手动修改
上面的路由表其实就是由网卡接口的配置文件生成的，比如第一行，其实就是拿IP地址和子网掩码做与运算生成的
网络层是下一跳（下一个跳跃点）机制 :通过路由表做路由判定（按位与）
如果现在ping百度
这里把百度域名转化成了一个地址，这个地址是104.193.88.77，拿着这个地址与上面的路由表的每一个条目上做一次按位与运算，就可以找到下一跳
1 | 104.193.88.77 |
数据包想出这个局域网，需要先走这个网关，即将数据包先发到路由器，由路由器再去通过自己的路由表中的网关继续找下一跳
同一局域网之间的通信不需要下一条(通过交换机就可以转发数据包了)，网与网之间才需要路由器做下一条做转发的操作，所以Genmask为0.0.0.0
所以当看到Genmask为0.0.0.0，我们就知道当前设备在这个局域网中有一个具体的IP,，如果看到了Genmask不为0.0.0.0了，那么这么目标网络一定不是直连的
1 | 在路由器上配置静态或动态路由之前，路由器只知道与自己直连的网络。这些网络是在配置静态或动态路由之前唯一显示在路由表中的网络。直连网络对于路由决定起着重要作用。如果路由器没有直连网络，也就不会有静态和动态路由的存在。如果路由器接口未启用 IP 地址和子网掩码，路由器就不能从该接口将数据包发送出去，正如在以太网接口未配置 IP 地址和子网掩码的情况下，PC 也不能将 IP 数据包从该接口发送出去 |
那数据包怎么发给百度呢？这就是下一层要做的事情了
三、链路层
链路层的通信地址，网卡地址（MAC地址）
链路层的表：
1 | [root@hadoop01 ~]# arp -a |
什么叫arp：DNS解析域名和IP地址的映射，arp会解释ip和网卡硬件地址的映射表
从上面表发现，根据下一跳地址172.16.197.1可以看出网卡地址（MAC）地址3e:22:fb:15:65:64;
链路层结束后会封一个数据包，里面会有三个地址，最外层是链路层的MAC地址（即下一跳点给谁）， 再往里层是这个包里面的目标地址最终给谁，最里层是最终的目标的端口号，这三个地址确定了，从主机出去最终给哪个设备；
结论：
TCP/IP协议：基于下一跳机制
IP是端点间（定义的是最终的两个端的）
MAC地址是节点间的
a、如何获知对方的MAC地址？
A和B通信，A是什么时候获取到B所在网络的那块网卡的MAC地址的？
网络层封装源IP和目标IP；数据链路层封装源MAC地址，同时想要封装目的MAC地址但是无法通过目的IP获取目的MAC,此时ARP上场
ARP的工作机制会产生ARP请求去解析目的地MAC地址，此时第一波目的MAC是全F(表示所有mac地址)，数据包到达本网段的所有设备，拆去封装后，需要用响应的目的ip解析ARP数据包，此时目的IP对不上的直接丢弃ARP请求包，目的IP正确的返回一个响应，并把自己的mac地址发过去，有了目的MAC地址后，将目的MAC和源MAC一起封装到数据包中，开始进行数据传输
负载均衡
一般来说，想解决高并发的话，核心思想就是，一个吼不住，那就多个，比如一个tomcat扛不住，那就变成3个，如果客户端30个并发，那么每个分配10个，但是通信不是靠域名通信的，通信是靠IP通信的，那么比如说请求的是百度，那么百度的Ip地址要配给前面三天服务器的谁呢？
同一网络当中，IP地址不能重复出现
那么该怎么解决呢？
如果中间有一个设备，可以快速（足够快）把所有的请求分发给后面的三台设备，就可以解决高并发
Tomcat 并发少，因为它是一个应用层的，处于通讯层次中最末端的层次，并且都需要建立三次握手等流程
如果有一个设备，当收到请求后，直接转发，不走四层 、不走七层，不走握手
注意：这里不要当成反向代理，反向代理是客户端跟反向代理握手了，然后反向代理把数据再转给目标
所以我们得出结论，如果想解决高并发，想解决负载均衡的话，就通信这个层次而言，客户端的程序数据包发来之后，如果有一个设备（负载均衡服务器），但是这个设备不能和客户端做一个握手链接，而是客户端直接和服务器做握手链接，相当于负载均衡服务器知道了三层路由器这个层次（即下图中的第三列），还没到四层，但是因为要获取IP端口号决定如何做转发，所以是到传输控制层，但又仅限于获取IP和端口号，所以勉强四层
下面两张图即为推导出的负载均衡拓扑图：
客户端永远只认负载均衡服务器的IP;
假如通过VIp负载均衡分发给RIP,RIP会处理发过来的数据包嘛？不会，因为数据包中有客户端的IP，负载均衡服务器的VIP,唯独没有RIP,所以这个数据包就会被丢弃掉
例子：家里是如何上网的
假如家里的两台设备分别是192.168.1.8、192.168.1.6,端口号都是12121，单独看一台设备，192.168.1.8:12121,将数据包发送给路由器，这个时候路由器将IP替换成公网IP即6.6.6.6:11212，然后请求到百度，百度返回数据到路由器，路由器再转回局域网Ip，这样看似是没有问题的
但是如果两台设备同时访问百度，那么到路由器的时候，ip+端口号都被替换成6.6.6.6:12121，发送数据包给百度，百度返回之后，到路由器，路由器怎么识别要把两个数据包分别对应给谁呢，所以其实再两个客户端访问百度的时候，请求数据包到路由器的时候，路由器会分配给每个请求一个端口号，比如说：客户端1位123，服务端位321，替换后即6.6.6.6:123、6.6.6.6:321，那么这样请求响应都是OK了
其中，路由器这里修改的IP修改的是源IP,即S-NAT（source）
再回到上面负载均衡，那CIP的数据包怎么到达RIP且被处理呢？根据上面的例子，我们得到启发，我们需要将CIP转化成RIP,即目标地址转换（D_NAT）,同理，RIP响应之后，数据会直接扔到CIP（RIP->CIP）嘛?肯定不会，因为对于CIP来说，携带数据包是从CIP到VIP的，他不认识RIP，所以数据包再返回到负载均衡服务器的时候，需要做一次反地址转换，即VIP转化成CIP。
最终：
这里需要注意的一点是，由于NAT模式是有Real-server接收到数据包后，再将数据返回到负载均衡服务器，再返回给客户端，这就要求Real-server服务器的网管需要指向到负载均衡的服务器
缺点：
从客户端到服务端，再从服务端回到客户端，中间经过负载均衡服务器，它是有瓶颈的：
即非对称：
发出去东西很少，但是返回来的很多，但是来去都要经过负载均衡服务器，所以负载均衡服务器的带宽成为瓶颈，消耗算力（计算机的计算能力）
附：七层的负载均衡
七层的负载均衡（响应肯定是走负载均衡服务器的）
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