如何学好计算机网络？

Wireshark是应用层的应用，为什么能抓到整个包(包括osi五层模型所有协议信息)？

一个网络包从下到上解析到应用层，不应该只有应用层的数据吗？是怎么保存到例如传输层，网络层信息的呢?

 

Wireshark是一个免费的抓包软件，虽然工作在应用层，以独立进程而存在着，但是Wireshark可以通过调用（Call）底层（数据链路层）的API接口来实现抓包的任务。所以Wireshark可以看到数据链路层、网络层、传输层、应用层的所有明文信息。

问大家一个问题，Wireshark可以抓到Ethernet报文的Preamble以及FCS （Frame Check Sequence）吗?

不可以，不相信的读者可以抓包看看。

为什么呢？

Wireshark所调用的这个底层API接口，提前将Preamble以及FCS剥离了，只留下Ethernet Frame的其它部分给各位抓包的同学看而已。

只要将这个底层API稍稍修改一下，将完整的信息全部提交给用户查看也是可以的。只是这些多余的信息对用户来说，没有什么太大的用处，所以API并没有这样实现。

再问大家一个问题，Inter-Frame Gap所对应的9.6us（10M以太网）时间内，线路的物理层是Idle状态，代表线路空闲状态，这个状态是静默状态（没有信息传输），还是有信息在传输？

这个问题回答Yes or No都是错的。最早以太网在IDLE状态是静默状态，但是后来的100M以及更高速的以太网是有信息在传输的。这个被传输的信息就是Idle Symbol，空闲符号，通信双方有足够的时间来完成时钟恢复（Clock Recovery）。

不光数据链路层提供了API接口，TCP/IP（网络层、传输层）也提供了用户API接口。如果它们都不提供API接口，那么TCP/IP的五层接口模型将不复存在。试问，一个不提供外部API接口的模块要它有何用？数据链路层如何与其上的网络层耦连？

但是并不是说，数据链路层只能与网络层耦连，数据链路层当然也可以与应用层耦连，比如数据链路层与Wireshark这个应用程序也是可以耦连的。只要它们互相喜欢，有什么不可以的，“王侯将相宁有种乎“，和谁牵手不是谈恋爱啊？

有时Wireshark抓数据链路层的包，也会遇到窘境，什么窘境呢？一台主机自己与自己的通信，比如127.0.0.1进程之间的通信，wireshark在数据链路层抓不到包，此时怎么办呢？

此时需要将Wireshark与网络层（IP层）耦连起来，就可以抓包了。换句话说，只要Wires hark调用IP层的API接口，就可以完成抓包的任务，因为IP层可以观看到127.0.0.1与127.0.0.1的内部通信。以上概念的理解，特别有助于理解OSI参考模型。

如何学好计算机网络？

公众号的订阅用户，有很大比例的程序员。程序员不学计算机网络也是可以的，程序员通常与代码打交道，只要把调用底层的API函数就可以完成数据的发送与接收。但是慢慢你们会发现，光会调用这些接口函数并不神奇，神奇的是这些接口函数如何触发DNS、TCP、IP、ICMP、UDP、ARP这些抽象接口的和谐共振。并最终在物理层生成数字信号，调制成模拟信号在线路、空气中传输。伴随着传输距离的信号衰减、同信道干扰、信道间干扰、多路径衰减、白噪音混杂在一起，神不知鬼不觉混到了接收方。

接收方通过周期性采样，将扭曲变形的信号放大、快速傅里叶变换、将特定信道的信号提取出来（Symbol），将Symbol映射为0、1串串。然后将这些串串提交给数据链路层。数据链路层处理自己份内之事后，再Callback网络层，网络层拿到了报文之后也是处理自己分内之事，然后再Callback传输层。就这么一层层Callback到应用层。

一个报文到达应用层，历经了千辛万苦，仿佛如唐僧取经一样艰难。任何一道工序都可能出错，都有可能造成报文的夭折。通常报文的夭折，就是丢包。我们对计算机底层网络了解的越深，可以快速定位是那道工序出现了问题或者成为系统的瓶颈。