網路編程的基礎

標籤：頭部   網路   握手   分割   方式   電腦網路   它的   cli   分組   

網路編程應用軟體的架構

1、C/S  client===>server 用戶端到服務端

2、B/S   browser===》server 瀏覽器端到服務端

在不同的電腦上，一個安裝用戶端另一安裝服務端 通過網路來通訊

什麼是網路通訊？

要完成通訊必須具備的條件

1、物理串連介質（網線，wifi，光纖）

2、必須遵循相同的標準

在電腦網路中同樣需要具備這兩個條件

作為應用軟體開發人員，不需要關心第一步，重點是通訊的協議（通訊的協議）

網路通訊協定

OSI七層模型

 

 

 物理層

主要作用就是將獨立的電腦連接器的，物理層功能主要功能主要是基於電器特性發送高低電壓。高電壓對應數字1，低電壓對應數字0.

資料連結層

由來：單純的電訊號0和1沒有任何意義，必須規定電訊號多少位一組，每組什麼意思

資料連結層的功能：定義電訊號的分組方式。

 因此制定資料連結層的通用協議：乙太網路協議作為資料連結層的標準

乙太網路協議規定

• 一組電訊號構成一個資料包，叫做‘幀’
• 每一資料幀分成：前序head和資料data兩部分

head

data

頭部（head）共18位元組

寄件者的地址（MAC地址），6個位元組

接受者的地址（MAC地址），6個位元組

資料類型，6個位元組

mac地址：

head中包含的源和目標地址由來：ethernet規定接入internet的裝置都必須具備網卡，發送端和接收端的地址便是指網卡的地址，即mac地址。

其次乙太網路協議主要用於區域網路中的廣播通訊，就是將資料幀發送給區域網路中的所有主機，接受方的MAC地址正確，則接受，不正確則丟棄。

網路層

網路層的由來：erthernet（乙太網路協議），MAC地址、廣播發送雖然可以找到世界上任一台電腦。但是定址的時間太長（需要給每一台電腦發一遍），還會導致頻寬不足。

就採用路由的方式（向不同廣播域／子網分發資料包），mac地址是無法區分的，它只跟廠商有關

網路層功能：引入一套新的地址用來區分不同的廣播域／子網，這套地址即網路地址

ip協議

• 規定網路地址的協議叫ip協議，它定義的地址稱之為ip地址，廣泛採用的v4版本即ipv4，它規定網路地址由32位2進位表示
• 範圍0.0.0.0-255.255.255.255
• 一個ip地址通常寫成四段十進位數，例：172.16.10.1

ip地址可以分為兩部分

• 網路部分：標識子網

• 主機部分：標識主機

注意：單純的ip位址區段只是標識了ip地址的種類，從網路部分或主機部分都無法辨識一個ip所處的子網

子網路遮罩

所謂”子網路遮罩”，就是表示子網路特徵的一個參數。它在形式上等同於IP地址，也是一個32位位元字，它的網路部分全部為1，主機部分全部為0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知網路部分是前24位，主機部分是後8位，那麼子網路遮罩就是11111111.11111111.11111111.00000000，寫成十進位就是255.255.255.0。

ip資料包

ip資料包也分為head和data部分，無須為ip包定義單獨的欄位，直接放入乙太網路包的data部分

head：長度為20到60位元組

data：最長為65,515位元組。

而乙太網路資料包的”資料”部分，最長只有1500位元組。因此，如果IP資料包超過了1500位元組，它就需要分割成幾個乙太網路資料包，分開發送了。

 

乙太網路頭

ip 頭

ip資料

 

ARP協議

arp協議由來：電腦通訊基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最後都要封裝上乙太網路頭，然後通過乙太網路協議發送，在談及乙太網路協議時候，我門瞭解到

通訊是基於mac的廣播方式實現，電腦在發包時，擷取自身的mac是容易的，如何擷取目標主機的mac，就需要通過arp協議

arp協議功能：廣播的方式發送資料包，擷取目標主機的mac地址

傳輸層

傳輸層的由來：網路層的ip幫我們區分子網，乙太網路層的mac幫我們找到主機，然後大家使用的都是應用程式，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風影音，等多個應用程式，

那麼我們通過ip和mac找到了一台特定的主機，如何標識這台主機上的應用程式，答案就是連接埠，連接埠即應用程式與網卡關聯的編號。

傳輸層功能：建立連接埠到連接埠的通訊

補充：連接埠範圍0-65535，0-1023為系統佔用連接埠

tcp協議：

可靠傳輸，TCP資料包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網路的效率，通常TCP資料包的長度不會超過IP資料包的長度，以確保單個TCP資料包不必再分割。

乙太網路頭

ip 頭

tcp頭

資料

 

udp協議：

不可靠傳輸，”前序”部分一共只有8個位元組，總長度不超過65,535位元組，正好放進一個IP資料包。

乙太網路頭

ip頭

udp頭

資料

 

TCP：基於連結傳輸資料，可保證資料轉送的完整性

三向交握（確認連結）用戶端發送（發送連結請求），服務端發送（同意資訊，測試資訊），用戶端發送（請求資訊）

四次會瘦（取消連結）用戶端發送（取消連結請求），服務端發送（測試通訊完整性資訊），服務端發送（完整資訊），用戶端發送（確定斷開資訊）

UDP：無串連，不可靠傳輸，不能保證資料的完整性。

 

網路編程的基礎