【Linux】网络基础（一）

我就是我 2023-01-06 11:58 162阅读 0赞

### 网络基础1 ###

*  1. IP地址
 *   *  1.1 IPv4
     *  1.2 IPv6
 *  2. MAC地址
 *  3. port端口号
 *  4. 字节序
 *  5. 字节序转换接口
 *  6. TCP协议与UDP协议的区别

# 1. IP地址 #

*  ip地址在`网络中`**唯一标识**`一台主机`

## 1.1 IPv4 ##

*  本质上是一个`无符号整型32位`的整数，范围在`0~2^32`，整个ip地址占用`4个字节`
 *  通常标识ip时，使用`点分十进制`的方式来表示

> 例如：192 . 168 . 153 . 128
> 
> 以`.`分割，每`一个数字`都占用`一个字节`，这个数字的取值范围为`[0 , 255]`

## 1.2 IPv6 ##

*  本质上是一个`无符号整型128位`的整数，范围在`0~2^128`，整个ip地址占用`16个字节`
 *  通常标识ip时，使用`冒分16进制`的方式来表示

> 例如：ABCD : EF01 : 2345 : 6789 : ABCD : EF01 : 2345 : 6789
> 
> 以`:`分割，每`一个数字`都占用`两个字节`，这个数字的取值范围为`[0 , 0xffff]`

# 2. MAC地址 #

*  MAC地址用于`在网络中`**唯一标示**`一个网卡`，一台设备若有一或多个网卡，则每个网卡都需要并会有一个唯一的MAC地址
 *  MAC地址本质上是一个`无符号整型48位`的整数，使用`冒分16进制`的方式来表示，整个MAC地址占用`6个字节`

> 例如：08 : 00 : 27 : 03 : fb : 19
> 
> 以`:`分割，每`一个数字`都占用`一个字节`，这个数字的取值范围为`[0 , 0xff]`

# 3. port端口号 #

*  在一台机器中唯一标识一个进程
 *  本质上是一个无符号整型16位的整数，范围在0~2^16，整个port端口号占用2个字节
 *  端口号用来标识一个进程，告诉操作系统，当前的数据交给哪一个进程来处理
 *  IP地址+端口号 能够唯一标识网络上的某一台主机的某一个进程
 *  一个端口号只能被一个进程占用
 *  一个进程可以绑定多个端口号，一个端口号只能被一个进程绑定
 *  源端口号：标识数据是从哪里发的
 *  目的端口号：标识数据要发到哪里

# 4. 字节序 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTQzNzAyMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

*  主机字节序：取决于电脑本身的字节序是大端字节序还是小端字节序
 *  网络字节序：规定网络当中传输数据使用的是大端字节序

> 意味着：如果你的**主机字节序是小端字节序**，那么你通过网络进行传输数据之前，需要把你的数据**从小端字节序转化为大端字节序**

*  常见的`X86体系结构`的操作系统是`小端字节序`机器

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> 检测本机字节序算法

#include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    
    int main()
    { 
      union D
      { 
        int a;
        char b;
      }data;
      data.a = 1;
      if(data.b = 1)
        printf("小端字节序\n");
      else
        printf("大端字节序\n"); 
      return 0;
    }

# 5. 字节序转换接口 #

#include <arpa/inet.h>
    uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
    uint16_t htons(uint16_t hostshort);
    uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
    uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

*  将`ip地址`从主机字节序转换为`网络字节序`使用`htonl接口`
 *  将`ip地址`从`网络字节序`转换为主机字节序使用`ntohl接口`
 *  将`port端口号`从主机字节序转换为`网络字节序`使用`htons接口`
 *  将`port端口号`从`网络字节序`转换为主机字节序使用`ntohs接口`

# 6. TCP协议与UDP协议的区别 #

TCP：

*  `面向连接`：TCP通信双方在发送数据之前，需要**先建立连接**，才能发送数据
 *  `传输可靠`：TCP保证传输的数据是**可靠有序**的到达对端
 *  面向`字节流`：字节流中的**数据是没有明显的边界**的：一堆数据放在一起成为一个序列，看不出来任何的实际意义

UDP：

*  `无连接`：UDP通信双方在发送数据之前，是不需要进行预先沟通的，客户端**只需要知道服务端的IP地址和端口号**，就可以发送数据了
 *  `不可靠`：**不保证**数据能够可靠达到对端，也**不保证**数据到达的先后顺序
 *  面向`数据报`：UDP对于应用层和传输层数据递交的时候，都是**整条数据交付**的

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