计算机网络入门篇——网络基本概念

本文向第一次接触网络的人群介绍网络中的一些基本概念，方便初学者快速了解一些专用术语，以便于对后续知识的学习其中包括IP地址、端口号、协议、协议分层、网络编程、客户端、服务器、请求、响应

ip地址

概念

ip地址主要用于标识主机和其他网络设备(路由器）的网络地址，简单来说，ip地址用于定位主机的网络位置

格式

ip地址是一个32位的二进制数，被分为4个八位二进制数（4个字节），如00011001.10101100.10111100.11110100。这样表示太过繁琐，所以我们通常用“点分十进制”的方式表示，即a.b.c.d(abcd都是0-255的十进制整数）。如100.4.5.7

ip地址解决了网络通信中定位网络主机的问题，那么数据传输到主机后，由哪一个进程来接收这个数据呢？这时就需要端口号

端口号

概念

网络通信中，ip地址用于表示主机网络地址，端口号可以表示主机中发送、接收数据的进程。简单来说，端口号用来定位主机中的进程。

格式

端口号是0—65535范围内的数字，网络通信中，进程可以绑定一个端口号，用来接收发送网络数据

注意事项

一个进程可以绑定多个端口号，而一个端口号只能绑定一个进程

有了ip地址和端口号，可以定位到网络主机中的一个进程，网络通信是基于二进制0/1数据传输，如何告诉对方我传输的数据是什么样的呢？
网络通信传输的数据类型有很多：图片、语音、文字等，同一个数据类型，格式也可能不同
因此基于网络传输，需要使用协议来规定双方的数据格式

网络协议

概念

网络协议是网络通信经过所有网络设备都必须遵循的一组约定、规则。例如如何建立连接、怎样互相识别等等。只有遵守这个约定，不同计算机之间才能互相通信交流。

组成三要素

1. 语法：数据与控制信息的结构或格式

打电话时，双方使用的普通话

2. 语义：需要发出何种信息，完成何种动作以及响应

打电话时，说话的内容

3. 时序：事件实现顺序的详细说明

打电话时，说话的先后顺序

协议最终体现为在网络上传输的数据包的格式

作用

计算机的生产厂商、操作系统、网络硬件设备都很多，如何让不同的计算机之间能够互相流畅的通信？就需要约定一个共同的标准，大家都必须遵循，这就是网络协议

知名协议的默认端口

系统端口号为0-65535，其中0-1023为知名端口号，知名端口预留给服务端程序绑定广泛使用的应用层协议，但是某个服务器也可以使用其他1024-65535范围的端口来绑定知名协议，并不是一定需要0-1023绑定知名协议

协议分层

对于网络协议来说，往往分成几个层次进行定义

为什么需要协议分层

对于网络通信来说，中间的过程十分复杂，要进行约定的协议需要考虑很多细节，就会导致协议变得十分复杂，因此就需要把复杂的协议拆分成多个功能单一简单的小协议，当过于复杂的协议就会拆分成过多的小协议，我们把功能类似的小协议分成一类，实现上层协议调用下层协议，下层协议给上层协议提高服务，不能隔层调用协议，分层就是为了不让各个协议之间不要要灵活难以控制

分层模型（后期详述，先了解）

用户在浏览器中，打开视频网站看视频，实际上是通过网络获取网络上的一个丰富的视频资源。，所谓的网络资源，其实就是网络中可以获取的各种数据资源，而所有的网络资源，都是通过网络编程来传输的

网络编程

网络编程指的是网络上的主机，通过不同的进程，以编程的方式实现网络通信（或称为网络的数据传输），如果是不同的进程，却是同一个主机，也可称为网络编程

• 进程A：编程获取网络资源

• 进程B：编程提供网络资源

发送端和接收端

在一次网络数据传输时：

发送端：数据的发送方进程

接收段：数据的接收方进程

收发端：发送端和接收端两端

发送端和接收端只是一次网络数据传输产生数据流向后的概念是相对的不是绝对的

请求和响应

一般来说，获取一个网络资源，涉及到网络数据传输：

第一次：请求数据发送

第二次：响应数据发送

例如在餐厅点菜：
先要发起请求：点一份炒饭，再有餐厅提供对应的响应：提供一份炒饭

客户端和服务端

服务端：常见的网络传输数据的场景下，将提供服务的一方进程，称为服务端，

客户端：获取服务的进程，称为客户端

对于服务端来说，一般提供：

• 客户端获取服务端资源

• 客户端保存资源在服务端

例如在银行办理业务：
银行提供存款服务：用户（客户端）存现金（保存资源）到银行（服务端）
银行提供取款服务：用户（客户端）取钱（获取服务端资源）

常见的客户端服务端模型

最常见的情况下，客户端是指给用户使用的程序，服务端是指提供用户服务的程序

1. 客户端发送请求到服务端

2. 服务端根据请求，执行相应的业务

3. 服务端返回响应，发送业务处理的结果

4. 客户端根据响应数据，展示处理结果

结语

读者通过本篇文章，应该对网络的基本概念有一定的了解，作者将在接下来继续分享一些干货，关注我，学习计算机不迷路哦