网络编程（1）——ip地址、网络端口、通信协议

一、网络编程

• 网络编程的主要问题：1、如何准确定位到网络上的一台或多台主机（ip+端口），2、找到主机之后如何进行通信
• 网络编程的要素：1、IP和端口号，2、网络通信协议（udp、tcp等）

二、IP地址

1、ip（InetAddress）地址基础：

• 唯一定位一台网络上的计算机
• 127.0.0.1：本机localhost
• ip地址的分类：ipv4/ipv6、公网-私网
  • ipv4：127.0.0.1 ，4个字节组成，每个字节（如127）范围0~255
  • ipv6： 2001:0bb2:aaaa:0015:0000:0000:1aaa:1312，由8个无符号整数组成，每个整数用16进制表示，每个16进制数是4位，因此一个整数有16位，共8个整数，共计128位
  • 公网（互联网）、私网（局域网）：ABCD类地址、192.168.xx.xx
• 域名：记忆IP问题

2、 java的InetAddress类：

public class TestInetAddress {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        try {
     
            //1、本机地址
            InetAddress inetAddress1=InetAddress.getByName("127.0.0.1");
            System.out.println(inetAddress1);
            InetAddress inetAddress3=InetAddress.getByName("localhost");
            System.out.println(inetAddress3);
            InetAddress inetAddress4=InetAddress.getLocalHost();
            System.out.println(inetAddress4);
            System.out.println("===============");
            //2、域名ip
            InetAddress inetAddress2=InetAddress.getByName("www.baidu.com");
            System.out.println(inetAddress2);
            System.out.println("===============");
            //3、常用方法
            System.out.println(inetAddress2.getHostAddress());//获取ip
            System.out.println(inetAddress2.getHostName());//获取域名
        } catch (UnknownHostException e) {
     
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

三、端口

1、端口的基础知识

• 端口表示计算机上一个程序的进程，不同的进程有不同的端口号，用来区分软件
• 规定范围0~65535
• TCP、UDP协议，不同协议之间可以使用同一个端口号，但是同一个协议下不能使用同一个端口
• 端口分类
  • 共有端口0~1023
    • HTTP：80
    • HTTPS：443
    • FTP:21
    • Telent:23
  • 程序注册端口1024~49151，分配用户或程序
    • Tomcat：8080
    • MySQL：3306
    • Oracle：1521
  • 动态、私有：49152~65535

2、java的InetSocketAddress类：

public class TestInetSocketAddress {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        InetSocketAddress socketAddress=new InetSocketAddress("127.0.0.1",8080);
        InetSocketAddress socketAddress1=new InetSocketAddress("localhost",8080);
        System.out.println(socketAddress);
        System.out.println(socketAddress1);

        System.out.println("=================");

        System.out.println(socketAddress1.getHostName());
        System.out.println(socketAddress1.getAddress());
        System.out.println(socketAddress1.getPort());
    }
}

四、通信协议

1、基础

• 网络通信协议：速率、传输码率、代码结构、传输控制
• 协议的分层：TCP/IP的四层协议：应用层（用户应用软件：qq）、传输层（通信）、网络层（网络封包）、数据链路层（光纤等）
• TCP/IP协议（传输层）：
  • TCP：用户传输协议
  • UDP：用户数据报协议
• TCP、UDP对比
  • TCP：打电话
    • 连接、稳定
    • 三次握手、四次挥手
    • 客户端、服务端
    • 传输完成，释放连接，效率低
  • UDP：发短信
    • 不连接、不稳定
    • 客户端服务端没有明确界限
    • 不管有没有准备好，都可以发送
• 三次握手（连接）
  • 第一次：客户端发送SYN（同步序列编号）包到服务器，等待服务器确认
  • 第二次：服务器收到SYN包，先确认SYN包，然后向客户端发送一个SYN+ACK包
  • 第三次：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK，发送完毕后客户端和服务器TCP连接成功，完成三次握手
• 四次挥手（断开）
  • 第一次：客户端发送一个FIN（请求释放连接），关闭客户到服务器的数据传送
  • 第二次：服务器收到FIN，发回一个ACK
  • 第三次：服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端（表示已经准备好释放连接）
  • 第四次：客户端发回ACK确认