JavaEE-网络初识

浅浅的花香味﹌ 2023-09-25 21:30 115阅读 0赞

#### 目录 ####

*  网络通信基础
 *   *  什么是IP地址
     *  什么是端口号
     *  认识什么是协议
     *   *  知名协议端口
     *  协议分层
     *   *  OSI七层模型
         *  TCP/IP五层模型
     *  封装与分用

## 网络通信基础 ##

网络互连的目的是进行**网络通信**，也即是网络数据传输，更具体一点，是网络主机中的不同进程间，基于网络传输数据。

> 就比如我们平常互相发微信就是在进行网络通信，我们将消息从自己的手机上发送到朋友的手机上轻轻松松，但手机与手机间是怎样进行的我们或许不太了解，下面就一起了解了解。

### 什么是IP地址 ###

IP地址其实就是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。  
通常用**点分十进制**的方式来表示形如 a.b.c.d 如196.168.0.112这样的  
IP地址的作用：IP地址主要用于标识网络主机、其他网络设备（如路由器）的网络地址。简单说，**IP地址用于定位主机**。

> 通过IP地址网警能找到大家，所以在互联网上一定要规范自己的言行。

**特殊IP**  
**127.的IP地址用于本机环回(loop back)测试，通常是127.0.0.1**  
自己进行客户端服务端网络编程只有一个主机时可用到

### 什么是端口号 ###

端口号是**0~65535**范围的数字，在网络通信中，进程可以通过绑定一个端口号，来发送及接收网络数据。  
**端口号用于标识主机中发送数据、接收数据的进程。**

> IP相当于快递的用户地址，端口号就相当于用户名。

**注意**  
一个进程可以绑定多个端口，但一个端口只能被一个进程绑定。

### 认识什么是协议 ###

协议，网络协议的简称，网络协议是网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。  
网络协议通过由三部分组成

> 1.语法：数据与控制信息结构或格式。  
> 2.语义：解释控制信息每个部分的意义。它规定了需要发出何种控制信 息，以及完成的动作与做出什么样的响应。  
> 3.时序：事件发生顺序的详细说明。

协议的使生产效率大大提高，就像安卓手机充电线，虽然有那么多的品牌但是充电线是通用的。

#### 知名协议端口 ####

系统端口号范围为 0 ~ 65535，其中：0 ~ 1023 为知名端口号，这些端口预留给服务端程序绑定广泛使用的应用层协议

> 例如  
> FTP——文件传输协议——21号端口  
> Telnet——远程登陆协议——23号端口  
> SMTP——简单邮件传送协议——25号端口  
> POP3——接收邮件——110号端口

### 协议分层 ###

协议分层一般分为：OSI七层模型，TCP/IP五层模型。

#### OSI七层模型 ####

OSI即开放系统互连  
1.物理层  
以“0”，“1”代表电压的高低，界定连接器和网线的规格。  
2.数据链路层  
互连设备之间传输和识别数据帧。  
3.网络层  
路径规划与地址管理  
4.传输层  
管理起点与终点的数据传输  
5.会话层  
负责通信的建立与中断  
6.表示层  
数据格式的转换  
7.应用层  
特定应用的协议

**总结**  
既复杂又不实用：所以 OSI 七层模型没有落地、实现。

#### TCP/IP五层模型 ####

TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。  
TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。

*  应用层：负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。我们的网络编程主要就是针对应用层。
 *  传输层：负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP)，能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。
 *  网络层：负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中，通过IP地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路（路由）。路由器（Router）工作在网路层。
 *  数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网，无线LAN等标准。交换机（Switch）工作在数据链路层。
 *  物理层：负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤，现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器（Hub）工作在物理层。

为什么要分层？

**分层好处是降低耦合，上层不关心底层实现，只关心底层提供服务（接口），属于面向接口设计，这样层与层之间通信就可以标准化**。

### 封装与分用 ###

![在这里插入图片描述][2c69e4dd4c1545aa8fee1087ccc75be6.png]

> 1.不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段(segment)，在网络层叫做数据报(datagram)，在链路层叫做帧(frame)。  
> 2.应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部(header)，称为封装(Encapsulation)。  
> 3.首部信息中包含了一些类似于首部有多长，载荷(payload)有多长，上层协议是什么等信息。  
> 4.数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，根据首部中的 “上层协议字段” 将数据交给对应的上层协议处理。

总结封装就是一层一层进行包装加工，分用就是一层一层进行拆包解析。

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