MAC、IP地址、TCP、UDP、SSL、OSI模型

发布于:2025-06-26 ⋅ 阅读:(20) ⋅ 点赞:(0)

目录

一 概要

二 MAC和IP地址

(1)什么是 MAC 地址?

(2)什么是 IP 地址?

(3)MAC 地址 vs IP 地址对比表

 (4)总结一下

二 TCP、UDP、SSL详细介绍

(1) TCP传输控制协议

(2) UDP——用户数据报协议

(3) SSL——安全套接字层协议

📝 TCP、UDP、SSL总结一句话记忆

 三 什么是OSI模型?


一 概要

在正式进入 ESP8266 这个系列之前,我们得先把一些网络相关的专有名词搞明白。这是为什么呢?因为 ESP8266 是专门用在物联网(IoT)领域的,而“物联网”顾名思义,就是“物”和“网”的结合,少不了要和网络打交道。所以你会发现,几乎所有关于 ESP8266 的开发文章,都会绕不开各种网络协议和术语。

可能有人会觉得奇怪:我只是想学学怎么用 ESP8266 点个灯,怎么就扯上 TCP/IP、MAC 地址这些看起来很“网工”的词了?这其实是物联网开发绕不开的基础。正因为如此,我在这篇文章里,会先集中讲讲这些和网络通信相关的专有名词。

放心,后面的文章我会更偏向实践操作,不会老是讲概念。但这篇文章,可以说是你走进 ESP8266 世界的“网络通关宝典”。

二 MAC和IP地址

(1)什么是 MAC 地址?

📘 专业解释:

MAC(Media Access Control)地址,又称物理地址硬件地址,是网卡在数据链路层的唯一标识符。它由设备制造商在出厂时烧录到网卡 EEPROM 中,一般不可更改。

  • MAC 地址长度为 48 位(二进制),通常用 6 组十六进制表示,如:

    00:1A:2B:3C:4D:5E

  • 前 3 组(24 位)是厂商编号(OUI),后 3 组(24 位)是设备编号

  • MAC 地址在网络帧中,用于局域网中设备之间的识别和通信。

🧩 通俗解释:

MAC 地址就像你电脑网卡的“身份证号”,是写死在硬件里的一个全球唯一编号。别人只要知道你这个编号,就能给你发数据包,就像邮差认门牌号投递信件一样。

(2)什么是 IP 地址?

📘 专业解释:

IP(Internet Protocol)地址是分配给网络中每个设备的逻辑地址,用于实现不同网络之间的数据传输和路由。

  • IPv4 地址长度为 32 位,如:

    192.168.1.100

  • IPv6 地址长度为 128 位,如:

    fe80::1ff:fe23:4567:890a

  • IP 地址通常由网络管理员或 DHCP 自动分配,可动态更改。

  • 工作在 OSI 模型的网络层(第3层),用于实现跨网络传输和路由选择。

🧩 通俗解释:

IP 地址就像“门牌号”,告诉外面的世界“我住在哪里”。你家搬家了(换网络环境),IP 就会变,但身份证(MAC 地址)还是原来的。

(3)MAC 地址 vs IP 地址对比表

项目 MAC 地址 IP 地址
类型 硬件地址 / 物理地址 逻辑地址 / 网络地址
层级 数据链路层(第2层) 网络层(第3层)
是否可更改 一般不可(或需特殊手段) 可以动态分配或手动修改
用途 同一局域网内识别设备 用于跨网络定位和通信
是否唯一 全球唯一(由厂商分配) 网络中唯一(但可重复,取决于子网)
格式示例 00:1A:2B:3C:4D:5E 192.168.1.1(IPv4)
使用场景 局域网通信,ARP协议查询 互联网通信,TCP/IP协议传输

 (4)总结一下

  • MAC 是身份证(设备唯一、不变)

  • IP 是门牌号(可变、用于定位)

  • MAC 负责本地通信,IP 负责跨网通信

二 TCP、UDP、SSL详细介绍

(1) TCP传输控制协议

📘 专业解释:

TCP 是一种面向连接的、可靠的传输层协议,工作在 OSI 模型的第 4 层(传输层),用于在网络中两个设备之间稳定地传输数据。

它具有以下特性:

  • 三次握手建立连接,四次挥手断开;

  • 数据传输中有确认(ACK)、重传机制;

  • 保证数据按顺序、无重复、无丢失地到达;

  • 支持流量控制、拥塞控制等机制。

🧩 通俗解释:

TCP 就像“打电话”:

拨通(建立连接)→ 说话一来一回确认 → 挂断。
慢一些但很靠谱,适合传重要内容,比如聊天记录、网页、文件。

(2) UDP——用户数据报协议

📘 专业解释:

UDP 是一种无连接的传输层协议,不提供确认、重传和顺序控制。

  • 结构简单,效率高,适合实时通信;

  • 不保证数据一定能送达;

  • 典型应用:视频直播、语音通话、DNS 查询、广播等。

🧩 通俗理解:

UDP 就像“发短信”一样,发出去了就不管收没收到,速度快但不可靠

(3) SSL——安全套接字层协议

📘 专业解释:

SSL 是一种加密通信协议,用于在网络中安全地传输数据,现已由其升级版 TLS 取代。

  • 运行在传输层和应用层之间;

  • 加密 HTTP 后就形成了 HTTPS

  • 提供身份认证、数据加密、防篡改。

🧩 通俗理解:

SSL 就像你和别人打电话前先“加密线路”,确保别人听不懂你们的谈话内容。🌐

📝 TCP、UDP、SSL总结一句话记忆

TCP:像打电话,先接通、逐句确认、顺序可靠。
UDP:像发短信,发完不管对方收没收,讲求快。
SSL:像加密通话,确保外人听不懂内容。

 三 什么是OSI模型?

OSI 模型(Open Systems Interconnection Model,开放系统互联模型)是由国际标准化组织(ISO)制定的一个网络通信参考模型,它将计算机网络通信过程划分为七个逻辑层次,每层各司其职、层层递进,便于理解、设计和实现网络系统。

层级 名称 作用概述
第7层 应用层 用户直接交互,提供服务接口(如浏览器、邮件)
第6层 表示层 数据格式转换、加密解密、压缩(如SSL、JPEG)
第5层 会话层 建立/管理/终止会话(如登录状态、远程连接)
第4层 传输层 可靠传输,端到端通信(如TCP/UDP)
第3层 网络层 IP 地址分配与路由选择(如IP协议、路由器)
第2层 数据链路层 物理寻址(如MAC地址)、帧传输(如以太网)
第1层 物理层 比特流传输(如电缆、网卡、电压信号)

现在进行举个通俗易懂的例子:

快递流程 对应 OSI 层 说明
你写信、装信 应用层~表示层 准备数据内容
打电话约快递 会话层 建立联系
快递员接单 传输层 安排谁负责传数据
规划路线 网络层 选择数据的传输路径
寻找门牌 数据链路层 定位设备地址(如 MAC)
送货上门 物理层 数据实际传送(信号、电缆)
层级 常见协议或设备示例
应用层 HTTP、FTP、SMTP、DNS、WeChat
表示层 SSL/TLS、JPEG、MP3、MPEG
会话层 NetBIOS、RPC、SQL Session
传输层 TCP、UDP
网络层 IP、ICMP、IGMP、路由器
数据链路层 MAC、ARP、以太网、交换机
物理层 RJ45、光纤、网卡、电缆、电信号

 我们接下来要学的esp8266TCP客户端指的就是传输层这里的TCP, 说实话我学这里的知识的时候我也是一头雾水,我也解释的不太明白,借助了AI工具。

目前,我所遇到的一些专有名词我已整理完毕,大家如果有还想了解的内容,可以在评论区打出来,我再进行学习,从而补充到这一篇文章当中(抱拳感谢)



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