25、网络编程

一、互联网通信协议

我们学习网络编程的目的是为了开发C/S架构或者B/S架构的软件

Client-------Server
# C/S架构，由客户端和服务端组成

数据放在服务端和客户端的利与弊

• 服务端统一处理有更好的安全性和稳定性而且升级比较容易，不过服务器负担就增加了。
• 客户端将负担分配到每个用户，从而可以节约服务器资源，安全性和稳定性可能会有一定的问题，但是升级比较麻烦，每个安装的客户端程序都需要升级，另外为了节省网络资源，通过网络传输的数据应该尽量减少！

Browser-------WEB Server-------Database Server
# B/S架构，

• 统一客户端即默认安装用户电脑中的浏览器，访问同种类的网站，具体业务的处理根据相应协议和标准提供通用的服务器程序，在不同的服务器处理。

二、OSI七层协议

我们知道，一个完整的计算机系统是由硬件、操作系统、软件三者组成，一台计算机系统就可以自己跟自己玩了，如果你想和别人一起玩，那就需要用到互联网了。

什么是互联网，互联网的核心技术由一堆协议组成，这个协议叫做OSI协议，按照功能不同，分为七层，但实际上七层只是一个概念，实际上并不存在，所以有人将它划成七层，还有人将它划成五层、四层

1、物理层

物理传输，用物理设备(网线，光纤)连接，传输的是电信号，发送高低电压，高电压对应数字1，低电压对应数字0

2、数据链路层

单纯的电信号0和1没有任何意义，而数据链路层的功能介绍定义了电信号的分组方式，规定了电信号多少位一组，每组是什么意思

2.1、以太网协议

以太网协议ethernet

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

• head包含：(固定18个字节)

• 发送者／源地址，6个字节

• 接收者／目标地址，6个字节

• 数据类型，6个字节

• data包含：(最短46字节，最长1500字节)

• 数据报的具体内容：head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分片发送

这就像写信，发送者的地址（源地址）就是你家的地址，接收者地址（目标地址）就是对方的收信地址，你家的路由器就相当于邮局。其实在计算机通信中的源地址和目标地址指的是Mac地址。

2.2、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

mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）

2.3、广播地址

有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以通信了（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址）

ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼，具体请百度

3、网络层

有了物理和数据链路层，其实就可以实现互联网通信啦，但是通信范围很小，大概就是一个教室，那如何扩大范围，进行跨局域网通信，这就要经过网络层，网络层实体代表：路由器。

3.1、IP地址

规定网络地址的协议，广泛采用的v4版本即ipv4，范围：0.0.0.0-255.255.255.255

ip地址分为 网络部分：标识子网，主机部分：标识主机

3.2、子网掩码

就是表示子网络特征的一个参数，用于判断任意两个IP地址是否处在同一个子网络

3.3、ARP

ip和mac的对照表

4、传输层

4.1、端口

0--65535，一个应用程序可以监听多个端口，但是一个端口只能属于一个应用程序

应用程序	FTP	TFTP	TELNET	SMTP	DNS	HTTP	SSH	MYSQL
熟知端口	21,20	69	23	25	53	80	22	3306
传输层协议	TCP	UDP	TCP	TCP	UDP	TCP	TCP	TCP

DNS:把网址转换成ip地址

从浏览器发送出去的数据，都是http协议，默认是80端口

4.2、TCP协议：可靠传输（可靠传输如何保证？三次握手，四次挥手）

请求链接（三次握手）

​ -客户端向服务端发送链接请求 # 第一次
​ -服务端回复可以建立，并且带着跟客户端建立链接的数据报 # 第二次
​ -客户端收到后，链接建好了 # 第三次

​ 这个过程后就可以可靠传输数据

断开链接（四次挥手）

​ -客户端告诉服务端，要断开 # 第一次

​ -服务端收到，回复ok # 第二次

​ -服务端可能还有数据在传递，暂时还没断开，需要等数据传完

​ -服务端告诉客户端，我要断了 # 第三次

​ -客户端收到，回复ok # 第四次

4.3、UDP协议：不可靠传输

现在基本用不上了，略

5、应用层

http协议，ftp协议，websocket协议