网络编程--网络基础

协议的概念

什么是协议

协议就是传输文件双方都严格遵守的一个传输规则，如上图，第一次传输传文件名，第二次传大小，第三次传内容

典型协议

分层模型

OSI七层模型与TCP/TP四层模型

TCP/IP协议中各个层与OSI各个层的对应关系：

TCP/IP协议各个层的典型协议：

一般常用TCP/IP模型
他的不同层有着不同的协议，这些协议都是典型协议

拓展：

通信过程

首先要知道，数据在没有封装之前，是不能在网络中传递的

对于一个数据，如上图中的“啥时候还钱五角星”，这就是一个数据，
网络传输时，通过a电脑的网卡，将数据发送到网络，再通过网络到b电脑的网卡
但是赤裸裸的数据是不能直接进行传输的，要对其进行封装

我们先对应用层封装，之后拿着这个封装结果，在传输层再封装一层，之后再在网络层封装一层，层层套娃，最后在链路层封装成最后的样子（每一层的封装都要遵守相应的协议），这样就可以通过主机的网卡传到网络，给到b主机

b主机拿到这个东西之后，要按照在各个层按照相应的协议进行解释，也就是解封装，最终拿到数据

我们将应用层划为应用层，应用层之下都划为内核层，
我们只需要负责应用层的封装和解释，内核层的封装与解释都交给系统就好
系统封装好了会自动传给网卡，通过网卡传给网络

协议格式

以太网帧协议（主要作用与mac地址，也就是网卡）

mac地址

首先介绍一下，mac地址就是网卡的id号，相当于网卡的身份证，每一台电脑的网卡都有一个独一无二的mac地址

格式

可以看到格式：
目的地址：目的地的mac地址，即目的地的网卡地址
源地址：发送端的网卡地址
类型：每个类型有固定的类型号，数据包就是0800类型
ARP数据包就是0806类型

后面是数据以及CRC

我们可以获取到发送端，也就是本机的mac地址，但我们如何拿到接收端的mac地址呢，就需要用到ARP协议

ARP协议

用来获取目的IP的mac地址

简化成如下格式：

对于请求的数据包，第一个是以太网目的地址，我们不知道，我们发送ARP就是为了得到他，不知道就是ff:ff:ff:ff:ff:ff，然后依次是发送端mac地址，数据包类型固定0806，中间一大堆8字节空间不细究，之后是发送端以太网地址（即mac地址），发送端IP地址（本机唯一ID号），然后还是目的端以太网地址，最后是目的端IP地址

举例：

我们以从主机向网络发送数据为例，（注意，网络就是一个一个路由器互联形成的一个网，每个路由器有自己的网卡，有自己的IP）
所以，这里以主机向路由器发送数据包为例，想要发送最终的以太网帧格式的数据包，就要知道对方的mac地址，我们可以通过ARP协议数据包拿到路由器的mac地址，路由器收到请求，会将ARP请求上的目的IP进行广播，看看是哪个路由器的IP，通过IP找到目标路由器，目标路由器会以ARP协议格式进行应答，我们就可以得到路由器mac地址
就可以封装以太网帧协议数据包，将数据从主机传输给路由器

总结

IP协议（主要作用于IP）

首先是版本号
有源IP 以及 目的IP
之后有TTL，对于TTL，他是指数据包的生存时间，如下图：

当数据被传入到网络中后，由于网络就是一个一个路由器互联而成的网，所以如果通往目的地的网都断开了，该数据包就会一直在该网里来回传送，反复横跳，而当无法到达目的地的数据包增多，这样一来时间一长，就会造成网络的拥堵

所以，设置了其TTL生存时间，生存时间的单位是跳，表示一个数据包最多在网络中跳转几次，从一个路由器到另一个路由器表示一次跳转，每跳转一次 TTL就-1，当到达一个路由器，TTL减为0时，该路由器会将其数据包丢掉

UDP与TCP协议（主要作用于端口）

这两个协议主要是作用于端口，端口号是在主机中唯一标识一个进程，而IP是在网络环境中唯一标识一个主机，
所以IP+端口号，可以唯一标识一个网络环境下的进程

TCP与UDP的区别在于，TCP要建立连接，之后再传输，而UDP是直接传输

！！！ 注意，端口最大是65536，所以使用的端口号最大不要超过65536

网络应用程序设计模式

C/S模式与B/S模式

简介

C/S模式是客户端与服务器开发，需要通讯两端各自部署客户机和服务器，
比如，一个独立的应用，可以上架应用商店的应用，就是C/S模式

B/S模式是浏览器与服务器开发，只需要在一端部署服务器，另一端使用浏览器就可以
比如，一些依附于浏览器的应用，只能在浏览器上运行

优缺点

C/S模式可以自己规定协议，因为两端的客户端都是自己开发，但是安全性较差，因为协议都是自己规定，公司可以做手脚，同时跨平台较差，不同操作系统的软件数据可能会不相通（比如王者荣耀IOS与安卓不相通）
一些需要大量数据缓存的应用（比如许多特效图片等等需要在应用运行之前提前缓存），使用C/S较为合适

而B/S模式只能严格遵守http，但是安全性高，且跨平台容易
一些不需要缓存大量数据，较为轻量化，希望随时跨平台使用的应用，使用B/S较为合适