【网络编程】第一天 TCP/IP网络概述
目录
一、网络发展
1、分组交换
2、存储转发
3、因特网发展史
二、TCP/IP协议
1、网络的分层结构
2、IP协议（网际协议）
3、TCP报文（传输控制协议）
4、UDP协议（用户数据报 协议）
三、地址
1、mac地址（网卡的地址 —链路层）
2、IP地址（IPv4）32位 （IPv6） 128位（重要）
3、IP地址的分类（合理的利用IP地址资源）
4、IP地址分类（能否上外网）
5、回环IP地址
6、设置IP地址
五、端口——传输层
1、端口的概述
2、端口号
3、端口号的分类
六、 应用层协议开发架构
1、c/s架构 client客户端/sever服务器
2、b/s架构 browser浏览器/server服务器
七、划分网段
一、网络发展
网络节点：路由器和交换机组成
路由：网络通信路径
1、分组交换
同一个分组系统中 每组大小是等长。
每一个分组 都会携带一个首部
首部：分组在原数据的位置、源主机/目的主机信息
2、存储转发
节点收到分组，先暂时存储下来，再检查其首部，按 照首部中的目的地址，找到合适的节点转发出去 ，数据的重组 发生在目的主机上。
3、因特网发展史
TCP/IP是协议的统称，是一个族，不应认为是TCP或IP协议
单个ARPANET---->三级网络借结构--->多级网络结构
二、TCP/IP协议
1、网络的分层结构
七层结构：OSI/RM 开放互联参考模型（理论上的标准） ：
- 物理层：网络卡的接口类型、电流强弱等标准
- 数据链路层：负责完整的帧数据 收发（帧数据：完整独立在网上传输的数据），mac地址 的封装和解封装（设备到设备的通信）
- 网络层：负责IP报文的封装和解封装，IP地址。（主机到主机的通信）
- 传输层：负责端口的封装和解封装（端口区别是 系统的进程）（进程 到 进程的通信）
- 会话层：负查看数据是否能够到达目的主机，查看网络通信状态。
- 表示层：将计算机识别的二进制数据 转换成 用户能识别的（图片、视频、音频等）
- 应用层：具体应用程序的协议。
四层结构：TCP/IP模型（事实上的标准）：
- 应用层：具体应用程序的协议
（FTP文件传输协议、Telnet远程登录协议、HTTP超文本传送协议、TFTP:简单文件传送协议 、NFS网络文件系统）
- 传输层：负责端口的封装和解封装（端口 区别是 系统的进程）（进程 到 进程的通信）
（TCP传输控制协议、UDP用户数据报协议）
- 网络层：负责IP报文的封装和解封装，IP地址。（主机 到 主机的通信）
（IP网际协议、ICMP网络控制报文协议（ping）、IGMP网络组管理协议）
- 链路层：负责完整的帧数据 收发（帧数据：完整独立在网上传输的数据），mac地址的封 装和解封装（设备 到 设备的通信）
（arp地址解析协议rarp逆地址解析协议）
2、IP协议（网际协议）
IP在网络层（主机到主机的通信）
特点：
- 尽最大可能将数据报文 传送到目的主机。
- IP报文是独立传输的，互不干扰。
- 包含源IP和目的IP
3、TCP报文（传输控制协议）
TCP是可靠的传输层协议（进程和进程的通信）、面向连接的、序号和确认序号、排序检 错、失败重传，面向大文件传输。 如HTTP、FTP、SMTP等
4、UDP协议（用户数据报 协议）
UDP是不可靠的传输层协议（进程和进程的通信），无连接、不排序检错、不重传，简单 应答服务，支持广播、多播。 如：NFS、NTP（网络时间协议）、DNS（域名解析协议）等
三、地址
1、mac地址（网卡的地址 —链路层）
mac标示网卡地址编号（理论上全球唯一），以太网内的MAC地址是一个48bit的值。
2、IP地址（IPv4）32位 （IPv6） 128位（重要）
使用32bit,由{网络ID，主机ID}两部分组成
网络ID:IP地址中由子网掩码中1覆盖的连续位，标示IP地址在哪个网段。
主机ID:IP地址中由子网掩码中0覆盖的连续位，标示IP地址在网段的具体位置。
3、IP地址的分类（合理的利用IP地址资源）
- A类地址：默认8bit子网ID,第一位为0 (广域网国家‐国家之间)
A类网络有127个，每个网络能容纳16777214（-2）（一千六百多万）个主机
- B类地址：默认16bit子网ID,前两位为10 (城域网城市‐城市之间)
B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。
- C类地址：默认24bit子网ID,前三位为110 （局域网）
C类网络可达209万余个，，每个网络能容纳254个主机。
- D类地址：前四位为1110,多播地址
- E类地址: 前五位为11110,保留为今后使用
4、IP地址分类（能否上外网）
公有IP：可直接连接Internet
私有IP：不能直接上Internet，可以借助代理上Internet ，私有IP不能直接 和公有IP通信。
私有地址范围：
A类 10.0.0.0 --10.255.255.255
B类 172.16.0.0–172.31.255.255
C类 192.168.0.0–192.168.255.255
5、回环IP地址
127.0.0.1~127.255.255.254中的任何地址都将回环到本地主机中
要是测试本机的网络配置，能ping通127.0.0.1说明本机的网卡和IP协议安装都没有问题
6、设置IP地址
window：
linux:
ifconfig ens33 192.168.44.130 netmask 255.255.255.0
自动获取IP:
sudo dhclient
设置子网掩码：
ifconfig ens33 192.168.44.130 netmask 255.255.255.0
五、端口——传输层
1、端口的概述
TCP/IP协议采用端口标识通信的进程。端口的本质是一段缓冲区。
特点：
- 对于同一个系统，一个端口只能被一个进程拥有。
- 对于同一个系统，一个进程可以拥有多个端口。
- 对于同一个端口，在不同系统中对应着不同的进程。
一个进程拥有一个端口后，传输层送到该端口的数据全部被该进程接收，同样，进程送交传 输层的数据也通过该端口被送出
2、端口号
- 端口号表示一个网络进程。
- 端口号是无符号短整型（1-65535）的类型。
- TCP、UDP维护各自独立的端口号（可占用相同端口号）
- 网络应用程序,至少要占用一个端口号,也可以占有多个端口号。
3、端口号的分类
知名端口（1~1023）
- 由互联网数字分配机构(IANA)根据用户需要进行统一分配
- 例如：FTP—21，HTTP—80等
- 服务器通常使用的范围;若强制使用,须加root特权
动态端口（1024~65535） 应用程序通常使用的范围
六、 应用层协议开发架构
1、c/s架构 client客户端/sever服务器
客户端、服务器都需要用户实现。客户端和服务器同等重要。
服务器：
- 被客户端连接 服务器必须指定在固定的端口等待客户端的连接。
- 户端的连接到来，必须启动新的线程/进程 服务 客户端。
- 服务器记得关闭 和客户端的连接
客户端：
- 主动 连接服务器 客户端 给服务器 发送请求
- 获取完请求 关闭连接
2、b/s架构 browser浏览器/server服务器
- WebQQ、网页游戏。重心在服务器上。（移动）
七、划分网段
VLAN技术：虚拟局域网划分
例题：将局域网10.9.11.0/24换分成6个子网