波仔
📘 第一章 了解Web及网络基础
📄 一句话概括

发送是逐层加头，接收是逐层剥头。加了几次就要剥几次，层数一致字节数才对得上。

📝 本节和前面几节的关系

上一节讲层的规矩，这一节讲字节在层之间怎么走。 这是全书唯一一次把「发送端 → 线上 → 接收端」完整走一遍的地方。

一、发送：每层只关心自己那一段

应用层把请求交给 TCP，TCP 加上 20 字节头（源端口、目的端口、序号、确认号、窗口、校验和）； 交给 IP，IP 再加上 20 字节头（源地址、目的地址、TTL、协议号）；交给链路层，再加上以太网头。 每一层看到的都只是「上层给的这段字节 + 我自己的头」，它不需要理解上层内容。 这就是封装（encapsulation）。 反过来说，每层的头都是给自己这一层的对端看的：TCP 头给对端 TCP 看，IP 头给路径上的路由器看， 以太网头给相邻的交换机看。

二、接收：逐层剥，逐层校验

Demo 里服务端从 127.0.0.1:55813 收到 64 字节， 内核已经替我们剥掉了以太网头（14 字节）和 IP 头（20 字节）、TCP 头（20 字节）。 所以应用层拿到手的就是干干净净的 64 字节 GET /index.html HTTP/1.1…。 注意：剥的过程在应用里看不见，因为它们全在内核里完成。 每剥一层都要做一次校验：以太网有 FCS，IP 有头校验和，TCP 有校验和。 校验不过就丢弃——丢弃是静默的，上层只能靠超时发现。

三、这条链上的三个数量关系

记住三个数，后面各章都用得上： | 关系 | 数值 | 用在哪 | |---|---|---| | MTU 减去 IP 与 TCP 头 | 1500−20−20＝1460 | MSS 上限，TCP 分段依据 | | 最小以太网帧 | 64 字节（含 18 字节头尾） | 小于它要填充，抓包会看到 60 | | 环路最大 TTL | 初始 64 或 128 | 每跳减一，减到 0 就回 ICMP 超时 | 这三条是「能算」的那一类，不依赖任何设备，可以直接验算。 真实环境里还有 PPPoE（−8）、VLAN 标签（−4）、隧道（−20 起）继续吃 MTU，这也是「本地通、 跨网不通」最常见的原因。

四、动手 Demo：抓一段真实收发，逐层拆字节

让服务端把收到的原始字节原样交出来，再按层数一遍：哪些是内核剥掉的，哪些是应用能看见的。

H.SINK.raw.clear()
with H.server() as port:
    raw = H.send(port, REQ11)
got = H.SINK.raw[0]
print(u'收到 %d 字节' % len(got))
H.show_bytes(got, 96)      # 文本 + 十六进制两行

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
一次收发，逐层拆开看字节落在哪
--------------------------------------------------------------------
  服务端从 127.0.0.1:56064 收到 64 字节
  文本 GET /index.html HTTP/1.1\r\nHost: 127.0.0.1\r\nConnection: close\r\n\r\n
  十六 47 45 54 20 2f 69 6e 64 65 78 2e 68 74 6d 6c 20 48 54 54 50 2f 31 2e 31 0d 0a 48 6f 73 74 3a 20 31 32 37 2e 30 2e 30 2e 31 0d 0a 43 6f 6e 6e 65 63 74 69 6f 6e 3a 20 63 6c 6f 73 65 0d 0a 0d 0a

  第 1 步 链路层剥掉         14 字节以太网头（这里由内核完成，看不到）
  第 2 步 网络层剥掉         20 字节 IP 头，留下 TCP 段
  第 3 步 传输层剥掉         20 字节 TCP 头，留下应用数据
  第 4 步 应用层             64 字节 HTTP 报文
  回来的状态行               HTTP/1.1 200 OK
  回来的首部行数             3 行
  回来的正文                 40 字节
  接收是发送的反向操作：每层只剥自己那一段头，剥完交给上一层。
  发送端加了几次头，接收端就要剥几次——层数一样，字节数才对得上。

第一行十六进制 47 45 54 20 就是 GET 的 ASCII。 0d 0a 是 CRLF，两个字节一组的分隔符——收尾那个空行让它变成 0d 0a 0d 0a。 第 1 步 链路层剥掉 14 字节以太网头（这里由内核完成，看不到）——这句话是本节的要点： 分层是真的，但你看不见它发生。 回来的 40 字节正文就是 <html><body><h1>hello</h1></body></html>，首部只有 3 行。 一个能跑的最小响应，就这么点东西。

30 秒实验

  1. 在请求里加一行 X-Test: 1，重跑，看「应用层」那行的字节数变多少。
  2. 把 H.show_bytes 的 limit 改成 300，看能不能把整个请求打成十六进制。
  3. 算一算：如果 MTU 是 1400（PPPoE），MSS 变成多少。

常见误区

  1. 「应用能收到 TCP 头和 IP 头」——普通 socket 看不到，它们在内核里已经剥掉了，要用原始套接字才行。
  2. 「校验不过会重传」——以太网和 IP 的校验失败直接丢，重传是 TCP 的事，而且靠超时触发。
  3. 「MTU 1500 就能发 1500 字节数据」——要减掉 40 字节的 IP 与 TCP 头。
自测三问（点开对答案） 1. 发送时加了几次头？接收时剥几次？ —— 各层一次，数目相等。链路层、网络层、传输层各一次，应用层不加头。 2. 为什么抓包看到的最小以太网帧是 60 字节，标准却说 64？ —— 64 含 4 字节帧校验 FCS，网卡通常把它剥掉不给上层，所以抓包看到 60。 3. MSS 是怎么算出来的？ —— MTU 减去 IP 头 20 与 TCP 头 20，以太网下是 1460。

路上走完了。接下来单独看这条路的三段：IP、TCP 和 DNS。

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