网络编程（1）网络编程概述、通信要素概述

痛定思痛。 2023-09-29 07:29 48阅读 0赞

# 一、网络编程概述 #

## 1.1计算机网络 ##

*  把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息、共享硬件、软件、数据库信息等资源。

## 1.2网络编程的目的 ##

*  直接或间接地通过网络协议与其他计算机实现数据交换，镜像通讯。

## 1.3网络编程中有2个主要的问题 ##

*  如何准确地定位网络上一台或多台主机；定位主机上的特定的应用
 *  找到主机后如何可靠高效地进行数据传输

# 二、网络通信要素概述 #

## 2.1通信双方地址 ##

*  IP
 *  端口号

## 2.2一定的规则，即网络通信协议 ##

*  OSI参考模型
 *  **TCP/IP参考模型（或TCP/IP协议）**

# 三、通信要素1：IP和端口号 #

## 3.1概述 ##

*  IP：唯一的标识Internet上的计算机
 *  在Java中使用InetAddress类代表IP
 *  IP分类：IPv4和IPv6；万维网和局域网
 *  域名：www.baidu.com
 *  本地回路地址：127.0.0.1 对应localhost

## 3.2InetAddress类 ##

### 实例化 ###

*  getLocalHost()
 *  getByName(String host)

### 常用方法 ###

*  String getHostName()
 *  String getHostAddress()

## 3.3端口号 ##

*  端口号标识主机上运行的进程
 *  不同的进程有不同的端口号
 *  规定为一个16位的整数：0~65535
 *  端口分类：
    
     *  **公认端口**：0~1023，被预先定义的服务通信占用
     *  **注册端口**：1024~49151，分配给用户进程或应用程序。
     *  **动态/私有端口**：49152~65535。
 *  **端口号+IP地址的组合得出一个网络套接字：Socket**。

# 四、通信要素2：网络协议 #

## 网络通信 ##

*  计算机网络中实现通信必须有一定的约定，即通信协议，对**速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准**。

## 问题：网络协议太复杂 ##

*  计算机网络通信设计内容很多，比如指定源地址和目标地址，解密解密，压缩解压缩，差错控制，流量控制，路由控制，如何实现如此复杂的网络协议呢？

## 通信协议分层的思想 ##

*  在制定协议时，把复杂成分分解成一些简单的成分，再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式，即**同层间可以通信、上一层可以调用下一层，而与再下一层不发生关系**。各层互不影响，利于系统的开发和扩展。

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# 五、TCP/IP协议簇 #

*  传输层协议中有2个非常重要的协议：
    
     *  传输控制协议TCP
     *  用户数据报协议UDP
 *  **TCP/IP以共两个主要协议：传输层控制协议（TCP）和网络互连协议（IP）而得名**，实际上是一组协议，包括多个具有不同功能且互为关联的协议。
 *  IP协议是网络层的主要协议，支持网间互连的数据通信。
 *  TCP/IP协议模型从更实用的角度出发，形成了高效的四层体系结构，即**物理链路层、IP层、传输层、应用层**。

## TCP协议 ##

*  使用TCP协议前，需先建立TCP连接，形成传输数据通道。
 *  传输钱，采用“**三次握手**”方式，点对点通信，是**可靠的**。
 *  TCP协议进行通信的两个应用进程：客户端、服务端。
 *  在连接中可进行**大数据量的传输**。
 *  传输完毕，需**释放已建立的链接（“四次挥手”），效率低**。

## UDP协议 ##

*  将数据、源、目的封装成数据包，**不需要建立连接**。
 *  每个数据包的大小限制在**64K**内。
 *  发送时，不管对方是否准备好，接收方收到也不确认，故是不可靠的。
 *  可以广播发送。
 *  发送数据结束时**无需释放资源，开销小，速度快**。

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