网络,对于现代人来讲,是一个家喻户晓的名词
像我们玩联网游戏、与他人聊天软件上聊天... ...都是依靠网络编程技术实现的
那么,在本篇博文中,右转哥来带你深究网络的本质:
在谈及网络编程之前,本人先来讲解下 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
那么,网络编程是什么呢:
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
那么,本人再来介绍下网络模型:
概述:
概述:
计算机网络之间以何种规则进行通信,就是网络模型研究问题。
网络模型一般有两种划分方法:
- OSI(Open System Interconnection开放系统互连)七层参考模型
- TCP/IP 四层参考模型
主机至 网络层(物理层 , 数据链路层) , 网际层 , 传输层 , 应用层(应用层 , 表示层 , 会话层)
下面,本人来通过一张图来展示下 这两种划分的区别与联系:
从上图中,我们能够看到:
其实第二种分法,就是将第一种分法的几层进行了合并
那么,现在,本人就来讲解下这7层的功能:
网络模型7层概述:
- 物理层:
主要定义物理设备标准
如网线的接口类型、光纤的接口类型、各种传输介质的传输速率等
它的主要作用是传输比特流
(就是由1、0转化为电流强弱来进行传输,到达目的地后在转化为1、0)
这一层的数据叫做比特
---- 数据链路层:
主要将从物理层接收的数据进行MAC地址(网卡的地址)的封装与解封装
在这一层工作的设备是交换机,数据通过交换机来传输
常把这一层的数据叫做帧
---- 网络层:
主要将从下层接收到的数据进行IP地址(例192.168.0.1)的封装与解封装
在这一层工作的设备是路由器
常把这一层的数据叫做数据包
---- 传输层:
定义了一些传输数据的协议和端口号
如:
TCP(传输控制协议:
传输效率低,可靠性强,用于传输可靠性要求高,数据量大的数据)
UDP(用户数据报协议:
与TCP特性恰恰相反,用于传输可靠性要求不高,数据量小的数据,如QQ聊天数据就是通过这种方式传输的)
主要是将从下层接收的数据进行分段和传输,到达目的地址后再进行重组
常常把这一层数据叫做段
---- 会话层:
通过传输层(端口号:传输端口与接收端口)建立数据传输的通路
主要在 系统之间 发起会话 或者 接受会话请求
(设备之间需要互相认识可以是IP也可以是MAC或者是主机名)
---- 表示层:
主要是进行对接收的数据进行解释、加密与解密、压缩与解压缩等
也就是把 计算机能够识别的东西 转换成 人能够能识别的东西
(如图片、声音等)
---- 应用层:
主要是一些终端的应用,
比如说FTP(各种文件下载),WEB(IE浏览),QQ之类的
(可以把它理解成我们在电脑屏幕上可以看到的东西.就是终端应用)
那么,现在,本人来通过一张图展示下这7层的相互调用关系:
那么,现在,本人再来讲解以下 网络三要素:
概述:
- IP地址:
InetAddress: 网络中设备的标识,不易记忆,可用主机名- 端口号:
用于标识进程的逻辑地址,不同进程的标识- 传输协议:
通讯的规则常见协议:TCP,UDP
那么,首先,本人来讲解下 三要素中的 IP:
概述:
所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址
IP地址的组成:
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
IP地址分类:
A类 —— 1.0.0.1---127.255.255.254:
- 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)
- 127.x.x.x是保留地址,用做循环测试用的。
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)
D类 —— 224.0.0.1---239.255.255.254
E类 —— 240.0.0.1---247.255.255.254
那么,本人再为同学们做一下课外小拓展:
- 特殊地址 :
- 127.0.0.1 —— 回环地址,可用于测试本机的网络是否有问题
- xxx.xxx.xxx.255 —— 广播地址
- 相关DOS命令 :
- ping -a x.x.x.x —— 获取x.x.x.x的主机名
- ping 127.0.0.1 —— 测试本机的网络是否有问题
- ipconfig —— 查看本机IP地址
- ipconfig -all —— 获取本地IP,主机名,MAC地址
- hostname —— 获取主机名
- net view —— 获取局域网中的所有主机名
- arp -a —— 获取本局域网中的所有IP地址和物理地址
- nbtstat -a 主机名 —— 获取MAC地址
其实,对于IP,Java中专门设有一个类,来描述它 —— InetAddress类;
概述:
为了方便我们对IP地址的获取和操作,
java提供了一个类InetAddress 供我们使用
此类表示互联网协议 (IP) 地址
常用API:
- public static InetAddress getByName(String host):
根据名称获取 IP地址- public String getHostAddress():
获取IP- public String getHostName():
获取主机名- getLocalHost():
获取本地IP地址
(至于上述API,本人就不在此处展示了,本人将在下文中反复用到)
那么,本人再来讲解下其余两个要素 —— 端口和协议:
端口 主要分为两类:
- 物理端口 —— 网卡口
- 逻辑端口 —— 一般所提及的端口指的就是逻辑端口
a:每个网络程序都会有一个逻辑端口
b:用于标识进程的逻辑地址,不同进程的标识
c:有效端口:0 ~ 65535(两个字节),其中0~1023 是 系统使用 或 保留端口
本人在上文讲解网络模型的时候,提到过:协议主要分为两种 —— UDP 和 TCP:
- UDP:
将 数据源 和 目的 封装成 数据包,不需要建立连接;
每个数据报的大小在限制在64k内;
因无连接,是不可靠协议;
不需要建立连接,速度快- TCP:
建立连接,形成传输数据的通道;
在连接中进行大数据量传输;
需要连接所以是可靠协议;
必须建立连接,效率会稍低
其实,网络编程,在坊间,还有一种称呼 —— Socket编程
那么,现在,本人来讲解下所谓的 Socket:
概述:
Socket = IP + 端口号
网络上具有唯一标识的IP地址和端口号组合在一起,
才能构成唯一能识别的标识符套接字
原理机制:
通信的两端都有Socket
网络通信其实就是Socket间的通信
数据在两个Socket间通过IO传输
其实,Socket有两种分类:
Socket的分类:
- 遵循UDP协议实现的 DatagramSocket
- 遵循TCP协议实现的 ServerSocket(服务端Socket) 与 Socket(客户端Socket)
那么,接下来,本人就对这两种Socket进行下讲解:
首先是 DatagramSocket:
请观看本人博文 —— 《详解 DatagramSocket类》
接下来是 ServerSocket与Socket:
请观看本人博文 —— 《详解 ServerSocket与Socket类》
原文:https://www.cnblogs.com/codderYouzg/p/12419011.html