网络编程前期简单介绍

什么是计算机网络

计算机网络
是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，
在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，
实现资源共享和信息传递的计算机系统。

关于网络编程

网络结构模型

层级越往下，越偏向硬件

实体层

我们从最底下的一层开始。
电脑要组网，第一件事要干什么？当然是先把电脑连起来，可以用光缆、电缆、双绞线、无线电波等方式。
这就叫做"实体层"，它就是把电脑连接起来的物理手段。它主要规定了网络的一些电气特性，作用是负责传送0和1的电信号。

链接层

链接层在"实体层"的上方，确定了0和1的分组方式。

以太网协议

早期的时候，每家公司都有自己的电信号分组方式。逐渐地，一种叫做"以太网"的协议，占据了主导地位。
以太网规定，一组电信号构成一个数据包，叫做"帧"（Frame）。每一帧分成两个部分：标头（Head）和数据（Data）。

"标头"包含数据包的一些说明项，比如发送者、接受者、数据类型等等；"数据"则是数据包的具体内容。

"标头"的长度，固定为18字节。"数据"的长度，最短为46字节，最长为1500字节。因此，整个"帧"最短为64字节，最长为1518字节。如果数据很长，就必须分割成多个帧进行发送。

MAC地址

MAC地址就是网卡的地址，每块网卡出厂的时候，都有一个全世界独一无二的MAC地址，长度是48个二进制位，通常用12个十六进制数表示。

前6个十六进制数是厂商编号，后6个是该厂商的网卡流水号。有了MAC地址，就可以定位网卡和数据包的路径了。

广播

以太网采用了一种很"原始"的方式，它不是把数据包准确送到接收方，而是向本网络内所有计算机发送，让每台计算机自己判断，是否为接收方。

1号计算机向2号计算机发送一个数据包，同一个子网络的3号、4号、5号计算机都会收到这个包。它们读取这个包的"标头"，找到接收方的MAC地址，然后与自身的MAC地址相比较，如果两者相同，就接受这个包，做进一步处理，否则就丢弃这个包。这种发送方式就叫做"广播"。
有了数据包的定义、网卡的MAC地址、广播的发送方式，"链接层"就可以在多台计算机之间传送数据了。

网络层

网络层的作用是引进一套新的地址，使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络。这套地址就叫做"网络地址"，简称"网址"。
于是，"网络层"出现以后，每台计算机有了两种地址，一种是MAC地址，另一种是网络地址。两种地址之间没有任何联系，MAC地址是绑定在网卡上的，网络地址则是管理员分配的，它们只是随机组合在一起。
网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡。因此，从逻辑上可以推断，必定是先处理网络地址，然后再处理MAC地址。

传输层

"传输层"的功能，就是建立"端口到端口"的通信。相比之下，“网络层"的功能是建立"主机到主机"的通信。只要确定主机和端口，我们就能实现程序之间的交流。因此，Unix系统就把主机+端口，叫做"套接字”（socket）。有了它，就可以进行网络应用程序开发了。

应用层

"应用层"的作用，就是规定应用程序的数据格式。

举例来说，TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了"应用层"。

这是最高的一层，直接面对用户。

什么是网络编程

网络编程就是用来实现网络互连的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换

网络编程的三要素：IP+端口 协议(UDP+TCP)

IP

IP用来确定一台就算机的唯一性
IP的由来 我们计算机底层识别的是二进制
最早的iP 表示的话 是用4个字节来表示 32为 10100010.10100010.10100010.10100010
这样表示，计算机能读懂，对应人来说，不好记忆
那这样人不好记忆 我们采用 点分十进制的方法，每一个字节用 .隔开，把二进制转成10进制，这样的化我们人脑就容易记忆
国际组织 会对IP进行分类
IP地址 = 网络地址 + 主机地址
A类IP地址:第一段号码为网络地址，剩下的三段号码为本地计算机的号码
B类IP地址:
前二段号码为网络地址，剩下的二段号码为本地计算机的号码
C类IP地址:
前三段号码为网络地址，剩下的一段号码为本地计算机的号码
192.168.28.123

A类 1.0.0.1—127.255.255.254
(1)10.X.X.X是私有地址(私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址)
(2)127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。

(3) B类 128.0 .0 .1-- - 191.255 .255 .254 172.16 .0 .0-- - 172.31 .255 .255 是私有地址。
C类 192.0 .0 .1-- - 223.255 .255 .254 192.168.X.X是私有地址
192.168.8.123
192.168.8.100
我要确定上面两个IP在不在同一个子网，可以用子网掩码来确定

IP数据包

IP数据包也分为"标头"和"数据"两个部分。

"标头"部分主要包括版本、长度、IP地址等信息，"数据"部分则是IP数据包的具体内容。它放进以太网数据包后，以太网数据包就变成了下面这样。

端口

端口是用来确定一个应用程序的 范围是 0—65535 其中 0—1023 被系统占用。

协议

UDP协议

UDP 通信两端，不要要建立连接，属于不可靠协议，数据容易丢失，而且每次发送的数据大小有限制，但是由于不需要建立连接，所以效率高 发短信
UDP数据包，也是由"标头"和"数据"两部分组成。

"标头"部分主要定义了发出端口和接收端口，"数据"部分就是具体的内容。然后，把整个UDP数据包放入IP数据包的"数据"部分，而前面说过，IP数据包又是放在以太网数据包之中的，所以整个以太网数据包现在变成了下面这样：

UDP数据包非常简单，"标头"部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。

TCP协议

TCP 通信两端 需要建立连接，属于可靠协议，数据不容易丢失，发送数据大小无限制，确定就是，效率低，耗费资源
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