网络通信基础
2022年圣诞节到来啦，很高兴这次我们又能一起度过~
祝大家圣诞快乐
网络互连的目的是进行网络通信, 也即是网络数据传输, 再具体一点, 是网络主机中的不同进程间, 基于网络传输数据.
那么, 在组建的网络中, 如何判断到底是从哪台主机, 将数据传输到那台主机呢? 这就需要使用IP地址来标识了.
IP地址
概念
IP地址 (Internet Protocol Address) 是指互联网协议地址, 又译为网际协议地址.
IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式, 它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址, 以此来屏蔽物理地址的差异.
简单来说, IP地址用于定位主机的网络地址.
就像我们发收快递一样, 需要知道对方的地址才能发收快递, 才能把你的包裹送到你手里, 不会送错.
格式
IP地址是一个32位的二进制数, 通常被分割为4个 “8位二进制数” (也就是4个字节), 如：
01100100.00000100.00000101.00000110.
通常用 "点分十进制" 的方式来表示, 即 a.b.c.d 的形式 (a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数) . 如：127.0.0.1
特殊IP
像上面写的127.0.0.1就是特殊IP, 127.*的IP地址用于本机环回测试, 通常都是127.0.0.1
端口号
IP地址解决了网络通信时, 定位主机的问题, 那么问题又来了, 数据传输到目的主机后, 由哪个进程来接收数据呢, 这个时候就需要端口号来标识了.
概念
在网络通信中, 端口号用来标识主机中发送数据, 接收数据的进程. 总的来说就是: 端口号用于定位主机中的进程.
类似于发送快递, 不仅仅需要收货地址(IP地址), 还需要写收货人(端口号).
格式
端口号是 0~65535 范围的数字, 在网络通信中, 进程可以通过绑定一个端口号, 来发送及接收网络数据.
注意
两个不同的进程, 不能绑定同一个端口号, 但一个进程可以绑定多个端口号.
一个进程启动后, 系统会随机分配一个端口(这个端口一般被称之为启动端口), 在代码里面, 进入网络编程时, 需要绑定端口号(用于收发数据的端口).
认识协议
我们都知道, 网络通信是基于二进制 0/1 数据来传输的, 然而我们平时需要传输的数据可能会有: 图片 视频 文字等等, 不同类型的数据, 格式大概率是不同的, 要是大家想发什么发什么我们是看不懂数据的, 所以我们就需要协议来规范双方的数据格式.
概念
网络协议, 是网络通信 (即网络数据传输), 经过的所有网络设备 都必须遵守的一组约定 or 规则. 他通常由三要素组成:
- 语法: 即数据与控制信息的结构或格式
- 语义: 需要发出哪种控制信息, 完成什么动作或者做出什么响应
- 时序: 对于事件实现顺序的说明
网络协议最终体现为网络上传输的数据包的格式.
协议的作用
为什么需要协议呢?
因为计算机厂商很多, 操作系统也很多, 各种计算机网络设备也很多, 为了让大家都能顺利的进行通信, 就需要约定一个通用的规则大家一起遵守, 这就是网络协议.
端口
系统的端口号是 0-65535, 其中 0-1023被称为知名端口号
例如:
- 22端口, 预留给SSH服务器绑定SSH协议
- 80端口, 预留给Http服务器绑定Http协议