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,又称物理地址或硬件地址,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。
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IPv4 地址长度为 32 位,如:
192.168.1.100
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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)