网络编程概述

网络编程概述

1、基本的通信架构

基本的通信架构有两种形式：CS架构和BS架构

• CS架构：分为客户端（Client）和服务端(Server)，两者都需要程序员自行开发

• BS架构：分为浏览器（Browser）和服务端(Server)，只需要开发服务端（网站，在浏览器里开发）

2、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，全称“互联网协议地址”

• 端口：应用程序在设备中的唯一标识

• 协议：连接和数据在网络中传输的规则

1、IP地址

IP地址有两种形式：IPv4,IPv6

IPv4

每8位换算为一个十进制字节

IPv6：共128位

IP域名

如：https://www.baidu.com/

公网ip，内网IP

• 公网IP：是可以连接互联网的IP地址；内网IP：也叫局域网IP，只能组织机构内部使用。
• 192.168.开头的就是常见的局域网地址，范围为192.168.0.0–192.168.255.255,专门位组织机构内部使用。（这次我们的项目主体为局域网IP）

特殊的IP地址

127.0.0.1、localhost:代表本机IP，只会寻找当前所在的主机。

IP常用命令

• ipconfig:查看本机IP地址
• ping IP地址：检查网络是否联通

2、端口号

端口：是一个整型数，unsigned short,标记正在计算机设备上运行的应用程序，被规定为一个16位的二进制，范围是0~ 65535(0~$2^{16}$-1)
每个IP可以找到一个主机，而每个进程对应不同的端口号。
分类

• 周知端口：0~1023，被预先定义的知名应用占用（如：HTTP占用80，FTP占用21）
• 注册端口：1024~49151，分配给用户进程或者某些应用程序。
• 动态端口：49151~65535，不固定分配某种进程，而是动态分配。

注意：我们自己开发的程序一般选择注册端口，且不可以出现重名现象。

3、协议

定义：网络上通信的设备，事先规定的连接规则，以及传输数据的规则被称为网络通信协议。
开放式网络互连标准：OSI网络参考模型
TCP/IP网络模型：事实上的国际标准

UDP:用户数据报协议

• 特点：无连接、不可靠通信，但是通信效率高，应用于语音通话、视频直播
• 不事先建立连接，数据按照包发，一包数据包含：自己的IP、程序端口，目的地IP，程序端口和数据（限制在64KB内）
• 发送方不管对方是否在线，数据在中间丢失也不管，如果接受方收到数据也不返回，故是不可靠的
  

TCP:传输控制协议

1. 特点：面向连接，可靠通信。
2. TCP的最终目的：要保证在不可靠的信道上实现可靠传输
3. TCP的三个主要步骤：三次握手建立连接、传输数据进行确认、四次挥手断开连接。

1、三次握手建立可靠连接

可靠连接：确定通信双方，收发消息都是正常无问题的。
三次握手：
为什么是三次握手建立连接？
分别确认客户端和服务端是否可以正常的发送消息和接收消息
第一次客户端向服务器发出连接请求，如果服务端收到了消息----证明客户端发送消息正常
第二次如果服务器返回了一个响应给客户端----证明了服务端发送消息和接收消息正常
第三次客户端再次发出确认信息----证明了客户端接收消息正常

传输数据会进行确认，以保证数据传输的可靠性。

2、四次握手断开连接

目的：确保双方数据的收发都已经完成。