计算机网络学习笔记1-网络编程基础

0、如何理解协议
从应⽤的⻆度出发，协议可理解为“规则”，是数据传输和数据解释的规则 数据的发送⽅和接收⽅要严格遵照这些规则（这些规则肯定是之前就定好的） 例如：第⼀次发送⽂件名，第⼆次传输⽂件⼤⼩，第三次发送⽂件内容 ---- FTP 协议的雏形 试想：如果双⽅不遵照这个规则，就会出现数据混乱

1、网络分层结构

七层模型：OSI/RM开放互联模型（理论上的标准，实现的）
应用层：应用层的协议APP
表示层：将计算机能识别的二进制 转换成 人能识别的数据
会话层：分析数据的通信状态
传输层：进程和进程间的通信（端口信息）
网络层：主机与主机之间的通行（IP地址）
数据链路层：收发的完整的帧数据（在网络上独立传输）mac地址（设备地址）
物理层：不是物理设备，而是物理设备上的接口类型、电流强弱

四层协议：TCP/IP协议层
应用层：应用层的协议 FTP、Telnet、HTTP
传输层（运输层）：进程和进程间的通信（端口信息）TCP、UDP
网络层：主机与主机之间的通行（IP地址）IP、ICMP
链路层：收发的完整的帧数据（在网络上独立传输）mac地址（设备地址）ARP RARP

2、TCP和UDP的区别
TCP 面向链接 可靠 排序 检错 失败重传 不支持广播
UDP 无连接 不排序 不检错 不重传 快 支持广播

3、mac地址组成
mac地址：48位，用于标识网络设备,类似于身份证号，且理论上全球唯一。

4、ip地址组成
ip地址组成:32位,由{网络ID，主机ID}两部分组成
子网ID:IP地址中由子网掩码中1覆盖的连续位
主机ID:IP地址中由子网掩码中0覆盖的连续位
作用：子网ID标记的是属于哪个网段， 主机ID标识的是网段下具体的主机号

5、ip地址分类（更加合理的利用IP地址）

1. A类地址：默认8bit子网ID,第一位为0 广域网（国家-国家，大城市-大城市）
   0xxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx/255.0.0.0
   B类地址：默认16bit子网ID,前两位为10 城域网（城市-城市）
   10xx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx/255.255.0.0
   C类地址：默认24bit子网ID,前三位为110 局域网
   110x xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxxxxxx/255.255.255.0
   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
   A,B,C三类地址是最常用的

2. 公有IP（可直接连接Internet）
   经由InterNIC所统一规划的IP
   私有IP（不可直接连接Internet ）
   主要用于局域网络内的主机联机规划
   

6、子网掩码
32位，由1、0组成，并且1、0分别连续

7、端口
网络中用于标识不同主机的进程
TCP、UDP维护各自独立的端口号

8、端口号
无符号短整型类型

9、端口的分类
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
端口号类似于进程号，同一时刻只能标志一个进程，可以重复使用

10、网络程序设计模式
C/S模式
传统的网络应用设计模式，客户机（client）/服务器（server）模式。需要在通讯两端各自部署客户机和服务器来完成数据通信。
B/S模式
浏览器（broswer）/服务器（server）模式。只需在一端部署服务器，而另外一端使用每台PC都默认配置的浏览器即可完成数据的传输。

11、字节序的概念
是指多字节数据的存储顺序（多个字节看成一个整体处理，单个字节无所谓顺序）
分类
小端格式:将低位字节数据存储在低地址
大端格式:将高位字节数据存储在低地址
注意
LSB：低地址
MSB：高地址

注意：大小端 是系统自动确定，小端存储是反着来，那么取出也是反着来，不影响数据正确性
问题：如何确定当前系统是大端存储 还是 小端存储？

#include 
typedef union
{
	//共用体 成员公用一个空间
	unsigned short data;
	unsigned char buf[2];
}DATA;
int main(int argc, char *argv[])
{
	printf("%d\n",sizeof(DATA));
	DATA ob;
	ob.data = 0x0102;
	//如果buf[0]=0x01大  buf[0]=0x02 
	if(ob.buf[0]==0x01 && ob.buf[1]==0x02)
	{
		printf("大端格式\n");
	}
	else if(ob.buf[0]==0x02 && ob.buf[1]== 0x01)
	{
		printf("小端格式\n");
	}
	return 0;
}

12、字节序的特点

网络环境中流通的数据均为大端格式，异构计算机通讯，需要转换自己的字节序为网络字节序