网络编程预备知识

一、网络编程预备知识
1、****网络模型
OSI模型 7层：应用层 表示层 会话层、 传输层、网络层、数据链路层 物理层


TCP/IP 模型 4层： 应用层、传输层、网络层、物理层


应用层： 负责应用软件的应用协议（私有协议）
传输层： 负责数据在网络中按照某种协议进行传输
         tcp （transport control protocol）
传输控制协议，是一种面向连接的传输层协议
 特点：能够提供一种可靠的通信（保障数据完整、无误、数据无重复）
 正因为他能够提供一种可靠的连接：通信前就必须进行
 “三次握手”/"三路握手"
 三次握手(client server)
 1) C 发送一个请求连接  ACK=0, SYN=1
 2) S 接收到C的请求以后，进行回复确认  SYN=1, ACK=1
 3) C 接收到了 S 的确认，回复 S  ACK=1
 
 UDP (user datagram protocol) 用户数据报协议
 （类似于 写信 投递邮件）
 特点： 是不可靠的无连接的协议，无需三次握手
可以进行高效的大量的数据的传输
网络层：IP 协议，给每一台联网的主机一个         逻辑地址：192.168.1.110  （路由器工作在网络层）
物理层：数据链路层+物理层： 网卡驱动在数据链路层
物理层： 网卡 网线 同轴电缆 交换机


2、网络数据的发送
假如 client 想发送一个 hello 给服务端
应用层：发送hello 或者封装一个 私有协议 ##hello##
传输层： 根据具体的协议 再次进行封装
        假如是tcp发送： tcp协议头部 + hello
网络层： IP头部 + tcp协议头部 + hello
物理层： mac地址 + IP头部 + tcp协议头部 + hello


在网络中如何通过一个IP来获取mac地址呢？
ARP 协议


3、路由器的工作原理 
工作在网络层
路由表
分配IP地址
openWRT(开源的Linux操作系统)


4、交换机的工作原理
工作在物理层
数据转发， 信号放大
普通的网线最大传输距离是 100米


5、带宽
1s 能够传输的 bit 数


6、IP地址
TCPv4 TCPv6
192.168.1.100 点分十进制表示法
IPv4 地址长度 4 字节 32bit


IPv4的ip地址组成： 网络号 + 主机号 （电话号码 区号+座机号）


IP地址的分类：(5种)
A类 0 网络号（7位）  主机号（24位）
0.0.0.0 ~ 127.255.255.255
B类 10 网络号(14位) 主机号(16位)
128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
C类 110 网络号(21位) 主机号（8位）
192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
D类 1110 网络号(28位)  多播组号
E类 11110 （留着以后用）27位


7、子网掩码： 255.255.255.0
子网掩码的作用： 确定网络号和主机号在IP地址中占多个bit位
通过子网掩码 能够迅速判断IP地址是属于哪一类地址


8、端口号
一台设备有多个IP
IP地址是标识网络中的主机的，但是 每台主机可能会有多个网络应用程序的。
服务器中也有多个网络应用程序，如何实现指定的 client 和 server进行通信呢？
IP地址一样 MAC地址也一样 只能每一个应用程序 分配一个端口号，来标识特定的 网络应用程序