2022-08-11 第十小组 石晓荟

网络编程

知识点

网络通信基本模式（常见的通信模式有如下2种形式：Client-Server(CS) 、 Browser/Server(BS)

1.网络通信三要素

IP地址：设备在网络中的地址，是唯一的标识。
IP地址形式：
公网地址、和私有地址(局域网使用)。
192.168. 开头的就是常见的局域网地址，范围即为192.168.0.0--192.168.255.255，专门为组织机构内部使用
IP常用命令：
ipconfig：查看本机IP地址
ping IP地址：检查网络是否连通
特殊IP地址：
本机IP: 127.0.0.1或者localhost：称为回送地址也可称本地回环地址，只会寻找当前所在本机。
IP地址的代表类：
InetAddress类
获取本机IP对象：
public static InetAddress getLocalHost()
判断与该IP地址对象是否互通：
public boolean isReachable(int timeout)
端口：应用程序在设备中唯一的标识。
协议:   数据在网络中传输的规则，常见的协议有UDP协议和TCP协议

2传输层得两个协议

TCP(Transmission Control Protocol) ：传输控制协议
UDP(User Datagram Protocol)：用户数据报协议
TCP协议特点：
使用TCP协议，必须双方先建立连接，它是一种面向连接的可靠通信协议。
传输前，采用“三次握手”方式建立连接，所以是可靠的 。
 在连接中可进行大数据量的传输 。
 连接、发送数据都需要确认，且传输完毕后，还需释放已建立的连接，通信效率较低。
TCP协议通信场景：
对信息安全要求较高的场景，例如：文件下载、金融等数据通信。
UDP协议：
UDP是一种无连接、不可靠传输的协议。
将数据源IP、目的地IP和端口封装成数据包，不需要建立连接 
每个数据包的大小限制在64KB内 
发送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。

UDP协议通信场景
语音通话，视频会话等。

TCP三次握手确立连接：

TCP四次挥手断开连接：

3. Java中的TCP通信

1.TCP发送数据
Java对基于TCP协议的的网络提供了良好的封装，使用Socket对象来代表两端的通信端口，并通过Socket产生IO流来进行网络通信。 
Java为客户端提供了Socket类，为服务器端提供了ServerSocket类
2.TCP接收数据
ServerSocket(int port) ： 创建绑定到指定端口的服务器套接字

4.URL

1 URL->统一资源定位符
2 协议名://IP地址:端口号/网络程序名/网络资源

5. 用户在浏览器输入一个URL并回车，这个过程涉及到哪些网络协议

浏览器输入一个URL并回车：
 1. 首先进行域名解析，浏览器搜索自己的DNS缓存，缓存中维护一张域名与IP地址的对应表。 若没有，则搜索操作系统的DNS缓存；若没有，则将域名发送至本地域名服务器（递归査询 方式），本地域名服务器査询自己的DNS缓存，查找成功则返回结果，否则，本地的DNS服 务器向根域名服务器发出查询请求，根域名服务器告知该域名的级域名服务器，然后本地服 务器给该一级域名服务器发送查询请求，然后依次类推直到查询到该域名的IP地址。DNS服 务器是基于UDP的，因此会用到UDP协议。 2. 得到IP地址以后，浏览器就要与服务器建立一个HTTP连接，因此要用到HTTP协议。HTTP 生成一个GET请求报文。 
3. 接下来到了传输层，选择传输协议，TCP或者UDP,TCP是可靠的传输控制协议，对HTP请 求进行封装，加入了端口号等信息。 
4. 然后到了网络层，通过IP协议将IP地址封装为IP数据报；然后此时会用到ARP协议，主机发 送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确 定目标的物理地址，找到目的MAC地址。 
5. 接下来到了数据链路层，把网络层交下来的IP数据报添加首部和尾部，封装为MAC帧，现在 根据目的mac开始建立TCP连接，三次握手，接收端在收到物理层上交的比特流后，根据首 尾的标记，识别帧的开始和结束，将中间的数据部分上交给网络层，然后层层向上传递到应 用层 
6. 服务器响应请求并请求客户端要的资源，传回给客户端。 
7. 断开TCP连接，浏览器对页面进行渲染呈现给客户端。