计算机网络基本概念

文章目录

- 情景带入
- 一些基本概念
- - 网络
  - 网络编程：
  - 7层网络模型OSI：
  - TCP/IP Protocol Architecture Layers与OSI的对应关系
  - Socket
  - Client-Server Application
  - 报文段：
  - 传输协议：
  - Mac地址
  - IP地址
  - 端口
  - URL

情景带入

随着时代的发展，我们已经迈入计算机网络时代，身为一个程序猿，我们需要对计算机网络的一些基本概念进行了解。

一些基本概念

网络

在计算机领域中，网络是信息传输，接收，共享的虚拟平台。

网络编程：

从大的方面说就是对信息的发送到接收。通过操作相应API调度计算机硬件资源，并利用传输管道（网线）进行数据交换的操作。更为具体的涉及：网络模型，套接字(和某个特定的端口绑定)，数据包。

7层网络模型OSI：

基础层：物理层(Physical),数据链路层(Datalink),网络层传输层(Transport).
传输层(Transport):TCP-UDP协议层，Socket.
高级层:会话层(Session),表示层(Presentation),应用层(Application).

TCP/IP Protocol Architecture Layers与OSI的对应关系

	(OSI)会话层(Session),表示层(Presentation),应用层(Application).属于(TCP/IP)应用层，包含Telnet,FTP,SMTP,DNS,RIP,SNMP 下面一一对应。传输层(Transport)属于传输层，包含TCP,UDP.网络层(Transport)属于网络层，包含ARP,IGMP,ICMP,IP物理层(Physical),数据链路层(Datalink)属于网络接口层，包含Ethernet，TokenRing，FrameRelay，ATM

Socket

(1).意义：简单来说是IP地址与端口的结合协议(EFC 793)一种地址与端口的结合描述协议TCP/IP协议的相关API的总称；是网络API的集合实现涵盖了：Stream Socket/Dategram Socket
(2).作用与组成：在网络传输中用于唯一标识两个端点之间的链接。端点：包括IP+Port。4个要素：客户端地址，客户端端口，服务器地址，服务器端口。
(3).Socket中TCP(有反馈)TCP是面向连接的通信协议通过三次握手建立连接，通讯时要拆除连接。建立起一个TCP连接需要经过“三次握手”：第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯。
(4).Socket中UDP(无反馈)UDP是面向无连接的通讯协议UDP数据目的端口号和源端口号信息由于通讯不需要连接，所以可实现广播发送，并不局限于端到端。

Client-Server Application

	TCP/IP协议中，其进程间通信的主要模式：CS模型。主要目的：协同网络中的计算机资源，服务模式，进程间数据共享常见的：FTP,SMTP,HTTP

报文段：

报文段是指TCP/IP协议网络传输过程中，起着路由导航的作用
用以查询各个网络路由网段，IP地址，交换协议等IP数据包
报文段充当整个TCP/IP协议数据包的导航路由功能
报文在传输过程中会不断地封装成分组，包，帧来传输
封装方式就是添加一些控制信息组成的首部，即报文头

传输协议：

协议顾名思义，一种规定，约束
约定大于配置，在网络传输中依然适用；网络的传输流程是健壮的稳定的，得益于基础的协议构成
简单来说：A->B的传输数据，B能识别，反之B->A的传输数据A也能识别，这就是协议

Mac地址

Media Access Control或者Medium Access Control
意为媒体访问地址，或称物理地址，硬件地址
用来定义网络设备上的位置，说白了就是比如电脑，路由器上标明的地址就是其在网络中的地址

IP地址

互联网协议地址（网际协议地址）
是分配给网络上使用网际协议（Internet Protocol,IP)的设备的数字标签
常见的IP地址分为IPv4与IPv6两大类
IP地址由32位二进制数组成，常以XXX.XXX.XXX.XXX形式表现，每组XXX代表小于或等于255的10进制数
分为A,B,C,D,E五大类，其中E类属于特殊保留地址如果主机号全是1，那么这个地址为直接广播地址IP地址255.255.255.255为受限广播地址
IPv6：	由两个逻辑部分组成，一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址，主机地址通常根据物理地址自动生成，叫做EUI-64IPv4转换成IPv6一定可行，IPv6转换成IPv4不一定可行

端口

0到1023号端口以及1024到49151都是特殊端口
49152到65535号端口属于"动态端口"范围，没有端口可以被正式地注册占用
端口号一共有65536个

URL

URL 是统一资源定位符（Uniform Resource Locator）的简称，它表示 Internet 上某一资源的地址。通过 URL 用户可以访问各种网络资源，
比如常见的 WWW 以及 FTP 站点。浏览器可以通过解析给定的 URL 在网络上查找相应的文件或其他资源。
一个完整的URL的组成由于：通信协议（scheme）、主机（host）、端口号（port）、路径（path）、查询（query）、信息片段（fragment）
组成