XDL_NO.12 网络基础知识

网络基础知识

TCP/IP四层模型和OSI七层模型的概念

TCP/IP四层模型

TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。TCP/IP协议簇分为四层，IP位于协议簇的第二层(对应OSI的第三层)，TCP位于协议簇的第三层(对应OSI的第四层)。

TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为：

• 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。

• 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。

• 互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。

• 网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。

OSI七层模型

OSI（Open System Interconnection，开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型 ，是一个逻辑上的定义，一个规范，它把网络从逻辑上分为了7层。每一层都有相关、相对应的物理设备，比如路由器，交换机。OSI 七层模型是一种框架性的设计方法 ，建立七层模型的主要目的是为解决异种网络互连时所遇到的兼容性问题，其最主要的功能使就是帮助不同类型的主机实现数据传输。它的最大优点是将服务、接口和协议这三个概念明确地区分开来，通过七个层次化的结构模型使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯。

osi七层结构

我们运用最多的在 传输层 和 应用层

实现实时聊天（长链接）

socket.io

node.js realtime framework serve r(Node.js 实时架构服务器)

API文档

nodejs 模块 Net

终端 聊天室 模式

server 服务器端代码分析:

// 首先 把 组件安装好 socekt.io
// 引入net模块  
var net = require('net');

// 创建一个TCP服务器，监听的对象 socket
// net 走的是TCP传输协议，实现一个在线实时聊天室，需要监听的是一个长链接（socket）
var server = net.createServer((socket) => {
    // 获取时间，调用时间函数方法
    var time = getTime();
    //加入一个标志
    //加入到客户列表中
    var name = clients.add( socket );

    //接收客户发过来的信息
    socket.on('data', function(data) {
        // guangbo(data, socket);// 接受来自客户端的信息
        console.log('收到数据啦---' );
        console.log(data.toString());
        //发送给所有人
        clients.sendAll(socket,data);
    });
    //客户关闭了连接
    socket.on('close', function(data) {
        console.log('客户走了~: ' + socket.remoteAddress + ' ' + socket.remotePort);
        //删除客户
        clients.del(socket);
        //发送给所有人
        clients.sendAll(socket, '有人走了!当前聊天人数:' + clients.length());

    });
    console.log('有人连了,客户端数量:'+ clients.length() );
    console.log('有人连了,客户端数量:'+ clients.length() );

    socket.write(time +'  欢迎进来聊天~ ' + name + '!\n' + '当前聊天人数:' + clients.length());
    clients.sendAll(socket, '有人进来了!当前聊天人数:' + clients.length());
}).on('error', (err) => {
  // handle errors here
  throw err;
});

// 创建一个 客户端对象，这个对象负责用户相关的操作
clients = new Object();
// 该对象有一个属性，客户列表  数组
clients.list = [];
//添加客户端到客户列表
/*
    socket  当前的连接
*/
// 当服务器连接，连接一次，就会产生一个用户对象，将用户对象加入到客户列表中
clients.add = function(socket){
    // 拼接连接上来的用户名，远程IP地址和端口号，存入name
    socket.name = socket.remoteAddress + ':' + socket.remotePort;
    // 在把用户信息，更新到客户列表中，追加的方式
    this.list.push(socket);
    // 返回一个用户名
    return socket.name;
}
//从客户端列表删除
/*
    socket  当前的socket
*/
// 用户断开链接（长链接），对该用户进行删除操作
clients.del = function(socket){
    console.log('用户要走了!删除他!!');
    // 遍历客户列表，寻找到退出用户，进行删除
    for(var i=0 ; i < this.list.length ; i++){
        if(socket == this.list[i]){
            console.log('用户要走了!已经删除了~~~');

            this.list.splice(i,1);//splice() 方法用于插入、删除或替换数组的元素。
        }
    }
}
//把信息发给全部人
/*
    socket 当前的连接
    data   要发送的数据
*/
// 聊天室，群发消息
clients.sendAll = function(socket,data){
    console.log('开始发送给全部人啦!!');
    // 遍历客户列表
    for(var i=0 ; i < this.list.length ; i++){
      // 不包含本身
        if(socket !== this.list[i]){
          // 将每次遍历到的用户对象赋予 o
            var o = this.list[i];
            //检查socket是否可以写，允许权限
            if (o.writable) {
                console.log('发送给:' + o.name);
                o.write('-----\n' + getTime() + '\n' + socket.name + '说:\n');
                o.write(data);
                o.write('-----');
            } else {
                console.log('socket 失效了:' + o.name);
                //socket断开了什么的,就不能发送啦,需要删除这个连接
                this.del(o);
            }

        }

    }
}
// 获取用户数量
clients.length = function(){
    return this.list.length;
}


// 对Date的扩展，将 Date 转化为指定格式的String
// 月(M)、日(d)、小时(h)、分(m)、秒(s)、季度(q) 可以用 1-2 个占位符，
// 年(y)可以用 1-4 个占位符，毫秒(S)只能用 1 个占位符(是 1-3 位的数字)
// 例子：
// (new Date()).Format("yyyy-MM-dd hh:mm:ss.S") ==> 2006-07-02 08:09:04.423
// (new Date()).Format("yyyy-M-d h:m:s.S")      ==> 2006-7-2 8:9:4.18
Date.prototype.Format = function (fmt) { //author: meizz
    var o = {
        "M+": this.getMonth() + 1, //月份
        "d+": this.getDate(), //日
        "h+": this.getHours(), //小时
        "m+": this.getMinutes(), //分
        "s+": this.getSeconds(), //秒
        "q+": Math.floor((this.getMonth() + 3) / 3), //季度
        "S": this.getMilliseconds() //毫秒
    };
    // 对年进行处理
    if (/(y+)/.test(fmt)){
      fmt = fmt.replace(RegExp.$1, (this.getFullYear() + "").substr(4 - RegExp.$1.length));
    }
    // 对月日时分秒进行格式化
    for (var k in o){
      if (new RegExp("(" + k + ")").test(fmt)) {
        fmt = fmt.replace(RegExp.$1, (RegExp.$1.length == 1) ? (o[k]) : (("00" + o[k]).substr(("" + o[k]).length)));
      }
    }
    return fmt;
}

// 获取当前时间函数
function getTime(){
  // 返回时间格式化好的时间
    return new Date().Format("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
}



//开启聊天服务器~~
server.listen({
  host: 'localhost',
  port: 8888,
  exclusive: true // 端口专用
});

思维导图

终端实时聊天室 Server服务器端