数据是怎么找到家的?

role

“我想你了”

“别迷恋哥，哥只是个传说”

“爱上哥，等于爱上寂寞”

虽然内容无比的空洞，但大家都还是乐此不彼。Geek对这样的场景应该不陌生吧，无论是QQ还是MSN上，寂寞党徒正以几何级数增长。咱Geek就算寂寞得蛋疼也不能如此荒废时间，既然闲来无事，那咱来做个基础研究——QQ上的信息是怎么传送到特定对象那里的呢?

很多人看到上面这段话可能已经要发彪了这有什么好研究的，每个QQ都有1个独立的号码，从一个号码到另一个号码，当然不会发错啊。持这观点的家伙认为信息在网络上是1 vs.1传播的。不过从逻辑上来说这观点是有问题的，因为QQ号码只是登录凭据而已，虽然它用户很多，可放眼全球它还不能背负引导数据走向的责任。让我们用微观一点的眼光来看看数据在网络中是怎么流动的吧。

就跟水受地球重力影响会往低处走一样，数据这种特别的“流体”在被某种规则“潜”过后，混身上下会包裹着一层外衣来保护它那颗写着所有内容的脆弱的内心不被众人围观。既然选择了坚强，那么它会重新审视自己，找到人生的方向，并坚定地走下去，直到它达到目的地为止。

还是一头雾水吗?没关系，至少我们知道数据是被“潜”过之后才能在网络中流动，才知道自己该去哪里、该怎么去的。那咱就来研究下这个传说中的潜规则吧。其实只要各位Geek在大学计算机课上没有和周公探讨人生，应该都听过这个潜规则的名字——OSI模型。这家伙将整个电脑网络粗暴地划分出了七个层次，并且在每个层次上做出了相当多残酷的规定。咱就不在这里浪费篇幅说它了，自己翻课本看去，如果你的教材还在的话。像数据这样的基层人员毫不意外地被划分到了下三层上。

话说数据在下三层里，只要勤勤恳恳地做自己的事就行了，可偏偏这三层里的规矩不少，它是一条都不能犯。就拿最低层的物理层来说吧，这东西就像它名字一样，够物理!咱走路，总得有路才成吧，这东西就是数据的路，没它，别说走，数据连个落脚的地都没有，只能在空气中灰飞烟灭。因此，数据得天天上香保佑物理层上的各位大爷(如网线、电缆、光纤、网卡什么的)仙福永享、寿与天齐。在侍候完物理层后，数据就要面对数据链路层了。这家伙最没人性了，它订下了许多复杂的规矩，而且谁都不能违背，因为它掌握了不同物理层之间的连接。说得玄一点就是，没连接起来的路只能叫路段，连接起来的路才能叫公路交通网。虽然我们看不到路是怎么连接的，但它却是存在的。让我们来看看数据在第二层上的遭遇吧。拿咱最常接触的局域网来说，数据要在这上面混，就得按照这层上立下的“以太网”的规矩来。要是数据想更高级一点，走走无线传输，就得去拜拜“802 11”和“wi-Fi”这两座码头了。听上去似乎还好，那就让我们来看个实例吧。要是数据运气好，只是想从有线局域网里的A机到B机上去，似乎只要按照“以太网”的规矩来就行了。非也，非也，因为数据链路层说了，在它这层只有MAC地址才是唯一合法地址标示，因此数据要想找到B就得按照这个办，即便AB之间有互相的lP地址也不行。可数据怎么知道B的MAC地址呢?老办法，拜山头，找帮手。于是数据找了数据链路层的另一位大爷

ARP，ARP大爷虽然肯帮忙但是很讲究原则，它让数据找A机开了封介绍信(B机的IP地址)来，然后自己在整个局域网中广播，B机收到ARP大爷的呼救之后，连忙把自己的MAC地址传送回去。这么折腾一番后，数据才能在AB机之间传送，即便它们在同一个交换机下的局域网中。怎么样，数据链路层是不是很惨无人道呢?

这还是运气好的情况，要是运气不好，数据要在广域网中行走呢?那它就得面对传说中的OSI第三层——网络层了。虽说，广域网就是不同的局域网之间相互连接起来，咱也可以把它看作一个以太网的延伸，不过谁的地盘谁做主，到了这里，数据链路层的规矩自然就失效了。先打住，可能有人快晕了，数据链路层的以太网难道和网络层的以太网还不一样吗?没错，在数据链路层的以太网中，最顶层的设备只是交换机：而在网络层的以太网中，最顶层设备是路由，虽然它也有交换机，但都在路由之下的。看到这里咱也该想到了，数据要想在网络层下逍遥自在，最重要的就是侍候好各个路由大爷，而且在这个基础上还不能得罪其他两层。为啥?因为这三层大爷是唇齿相依的，或者说是官官相护的。因此如果数据要想在不同网段的AB主机之间流通，得付出比在数据链路层更多的努力。由于AB主机分属不同的堂口，A机的数据无法直接同B机点对点传递，而是得通过数据链路层的ARP大爷讨要本堂口的老大路由A的MAC地址，A机得到这个MAC地址后，才能向路由A发送数据，并附上数据的目的地地址——B机的IP。路由A在收到小弟的请求后，知道B机的IP不是自己堂口的，于是就像相邻堂口传话，看它们是否知道。由于网络层的堂口众多，数据通常会走过10来个堂口之后才能到达目的地。如果某个堂口(路由C)收到数据后，发现数据要找的IP就在自己的网段，那么它就会让ARP找到这个小弟的MAC地址，并透过数据链路层和物理层建立一条通路给数据，让它直达B主机。

可以看到，IP统治了整个网络层，就像秦始皇一样，即便是横跨二三层的以太网，以及MAC寻址体系，到了第三层通通都得给IP让位。不过IP内部也不是那么平静，目前IP体系中掌权的是IPv4，但是IPv6已经迫不及待想要夺权了。不过这些跟数据都没啥太大的关系，因为无论是谁当权，数据都得遵守它们订下的规矩才行。

现在，各位Geek应该知道了咱们在QQ上聊得风生水起时，这些数据是怎么跑到对方那里去的了吧?其实咱只把话说了一半，因为OSI模型这个潜规则咱只说了前三层，后面还有四层呢，要想彻底弄懂它，Geek拉得自己研究了。