网络编程协议

一.操作系统基础

  操作系统:(Operating System,简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

注:计算机(硬件)->os->应用软件

 

二.网络通信原理

 

2.1 互联网的本质就是一系列的网络协议

  英语成为世界上所有人通信的统一标准,如果把计算机看成分布于世界各地的人,那么连接两台计算机之间的internet实际上就是

一系列统一的标准,这些标准称之为互联网协议,互联网的本质就是一系列的协议,总称为‘互联网协议’(Internet Protocol Suite).

  互联网协议的功能:定义计算机如何接入internet,以及接入internet的计算机通信的标准。

2.2 osi七层协议

互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层

 2.3 tcp/ip五层模型讲解

  我们将应用层,表示层,会话层并作应用层,从tcp/ip五层协议角度来阐述每层的由来与功能,搞清楚了每层的主要协议

就理解了整个互联网通信的原理。

  首先,用户感知到的只是最上面一层应用层,自上而下每层都依赖于下一层,所以我们从最下一层开始切入,比较好理解

每层都运行特定的协议,越往上越靠近用户,越往下越靠近硬件

 

重点:

 

 

2.3.1 物理层

  物理层功能:主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0

2.3.2 数据链路层

  数据链路层由来:单纯的电信号0和1没有任何意义,必须规定电信号多少位一组,每组什么意思

  数据链路层的功能:定义了电信号的分组方式

以太网协议ethernet:  (重点)

  ethernet规定:

  • 一组电信号构成一个数据报,叫做‘帧’
  • 每一数据帧分成:报头head和数据data两部分

mac地址:

  head中包含的源和目标地址由来:ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡,发送端和接收端的地址便是指网卡的地址,即mac地址

 

2.3.3 网络层

  网络层功能:引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址

IP协议:

  • 规定网络地址的协议叫ip协议,它定义的地址称之为ip地址,广泛采用的v4版本即ipv4,它规定网络地址由32位2进制表示
  • 范围0.0.0.0-255.255.255.255
  • 一个ip地址通常写成四段十进制数,例:172.16.10.1

ip地址分成两部分

  • 网络部分:标识子网
  • 主机部分:标识主机

注意:单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类,从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网

子网掩码

  所谓”子网掩码”,就是表示子网络特征的一个参数。知道”子网掩码”,我们就能判断,任意两个IP地址是否处在同一个子网络方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算(两个数位都为1,运算结果为1,否则为0),然后比较结果是否相同,如果是的话,就表明它们在同一个子网络中,否则就不是。

总结一下:

IP协议的作用主要有两个,一个是为每一台计算机分配IP地址,另一个是确定哪些地址在同一个子网络。

 

ip数据包

  ip数据包也分为head和data部分,无须为ip包定义单独的栏位,直接放入以太网包的data部分

 

ARP协议

arp协议功能:广播的方式发送数据包,获取目标主机的mac地址

 

2.3.4 传输层

  传输层的由来:网络层的ip帮我们区分子网,以太网层的mac帮我们找到主机,然后大家使用的都是应用程序,你的电脑上可能同时开启qq,暴风影音,等多个应用程序,那么我们通过ip和mac找到了一台特定的主机,如何标识这台主机上的应用程序,答案就是端口,端口即应用程序网卡关联的编号。

 

传输层功能:建立端口到端口的通信

tcp协议:

  可靠传输,TCP数据包没有长度限制,理论上可以无限长,但是为了保证网络的效率,通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度,以确保单个TCP数据包不必再分割。

udp协议:

  不可靠传输,”报头”部分一共只有8个字节,总长度不超过65,535字节,正好放进一个IP数据包。

2.3.5 应用层

应用层由来:  用户使用的都是应用程序,均工作于应用层,互联网是开发的,大家都可以开发自己的应用程序,数据多种多样,必须规定好数据的组织形式 

 

应用层功能:规定应用程序的数据格式。

 

posted @ 2018-11-01 16:08  萤huo虫  阅读(278)  评论(0编辑  收藏  举报