網絡編程的基礎
網絡編程
應用軟件的架構
1、C/S client===>server 客戶端到服務端
2、B/S browser===》server 瀏覽器端到服務端
在不同的計算機上，一個安裝客戶端另一安裝服務端 通過網絡來通訊
什麽是網絡通訊？
要完成通訊必須具備的條件
1、物理連接介質（網線，wifi，光纖）
2、必須遵循相同的標準
在計算機網絡中同樣需要具備這兩個條件
作為應用軟件開發者，不需要關心第一步，重點是通訊的協議（通訊的協議）
網絡協議
OSI七層模型
物理層
主要作用就是將獨立的計算機連接器的，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.
數據鏈路層
由來：單純的電信號0和1沒有任何意義，必須規定電信號多少位一組，每組什麽意思
數據鏈路層的功能：定義電信號的分組方式。
因此制定數據鏈路層的通用協議：以太網協議作為數據鏈路層的標準
以太網協議規定
- 一組電信號構成一個數據包，叫做‘幀’
- 每一數據幀分成：報頭head和數據data兩部分
| head | data |
頭部（head）共18字節
發送者的地址（MAC地址），6個字節
接受者的地址（MAC地址），6個字節
數據類型，6個字節
mac地址：
head中包含的源和目標地址由來：ethernet規定接入internet的設備都必須具備網卡，發送端和接收端的地址便是指網卡的地址，即mac地址。
其次以太網協議主要用於局域網中的廣播通信，就是將數據幀發送給局域網中的所有主機，接受方的MAC地址正確，則接受，不正確則丟棄。
網絡層
網絡層的由來：erthernet（以太網協議），MAC地址、廣播發送雖然可以找到世界上任一臺電腦。但是尋址的時間太長（需要給每一臺電腦發一遍），還會導致帶寬不足。
就采用路由的方式（向不同廣播域／子網分發數據包），mac地址是無法區分的，它只跟廠商有關
網絡層功能：引入一套新的地址用來區分不同的廣播域／子網，這套地址即網絡地址
ip協議
- 規定網絡地址的協議叫ip協議，它定義的地址稱之為ip地址，廣泛采用的v4版本即ipv4，它規定網絡地址由32位2進制表示
- 範圍0.0.0.0-255.255.255.255
- 一個ip地址通常寫成四段十進制數，例：172.16.10.1
ip地址可以分為兩部分
- 網絡部分：標識子網
- 主機部分：標識主機
註意：單純的ip地址段只是標識了ip地址的種類，從網絡部分或主機部分都無法辨識一個ip所處的子網
子網掩碼
所謂”子網掩碼”，就是表示子網絡特征的一個參數。它在形式上等同於IP地址，也是一個32位二進制數字，它的網絡部分全部為1，主機部分全部為0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知網絡部分是前24位，主機部分是後8位，那麽子網絡掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，寫成十進制就是255.255.255.0。
ip數據包
ip數據包也分為head和data部分，無須為ip包定義單獨的欄位，直接放入以太網包的data部分
head：長度為20到60字節
data：最長為65,515字節。
而以太網數據包的”數據”部分，最長只有1500字節。因此，如果IP數據包超過了1500字節，它就需要分割成幾個以太網數據包，分開發送了。
| 以太網頭 | ip 頭 | ip數據 |
ARP協議
arp協議由來：計算機通信基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最後都要封裝上以太網頭，然後通過以太網協議發送，在談及以太網協議時候，我門了解到
通信是基於mac的廣播方式實現，計算機在發包時，獲取自身的mac是容易的，如何獲取目標主機的mac，就需要通過arp協議
arp協議功能：廣播的方式發送數據包，獲取目標主機的mac地址
傳輸層
傳輸層的由來：網絡層的ip幫我們區分子網，以太網層的mac幫我們找到主機，然後大家使用的都是應用程序，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風影音，等多個應用程序，
那麽我們通過ip和mac找到了一臺特定的主機，如何標識這臺主機上的應用程序，答案就是端口，端口即應用程序與網卡關聯的編號。
傳輸層功能：建立端口到端口的通信
補充：端口範圍0-65535，0-1023為系統占用端口
tcp協議：
可靠傳輸，TCP數據包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網絡的效率，通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度，以確保單個TCP數據包不必再分割。
| 以太網頭 | ip 頭 | tcp頭 | 數據 |
udp協議：
不可靠傳輸，”報頭”部分一共只有8個字節，總長度不超過65,535字節，正好放進一個IP數據包。
| 以太網頭 | ip頭 | udp頭 | 數據 |
TCP：基於鏈接傳輸數據，可保證數據傳輸的完整性
三次握手（確認鏈接）客戶端發送（發送鏈接請求），服務端發送（同意信息，測試信息），客戶端發送（請求信息）
四次會瘦（斷開鏈接）客戶端發送（斷開鏈接請求），服務端發送（測試通信完整性信息），服務端發送（完整信息），客戶端發送（確定斷開信息）
UDP：無連接，不可靠傳輸，不能保證數據的完整性。
網絡編程的基礎