网络基础

计算机网络 :

把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备,

用通信线路连接成一个规模大,功能强的网络系统 , 

而使计算机可以方便的传递信息,共享硬件,软件,数据信息等资源,称为计算机网络.

网络分类 :

规模和范围 : 局域网 , 城域网 , 广域网

网络拓扑结构: 星型 , 总线 ,  环形 等

传输介质: 双绞线 ,同轴电缆和光线 等

网络工作模式 :

客户机 / 服务器模式 ( client / server )

浏览器 / 服务器模式 ( browser / server )

对等式网络  ( peer to peer )

专门服务结构 ( Server - Based )

网络通信协议 :

计算机向在网络间进行通信必须遵循一定的标准.

这些标准以协议的形式出现.不同计算机之间必须使用相同的通信协议才能机械能通信.

例如 :  对数据传输速率的限制, 传输数据格式的限制 出错控制等等.

主要的网络协议:

TCP/IP

英文是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的缩写，

意思是“传输控制协议/网际协议”

此外还有HTTP , FTP , SMTP , UDP 和 POP3/IMAP 等协议

TCP/IP 

它为分散的和不同类型的硬件提供了一个通用的编程接口,

TCP 协议    是面向连接的可靠的数据传输协议

IP 协议       支持网络间连接的数据报通信

基本传输单位是数据包(datagram)

TCP连接的三次握手

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。

第一次握手：

                    建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；

                    SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。

第二次握手：

                    服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），

                    即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：

                   客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），

                    此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

IP

    为实现Internet上不同计算机之间的通信，每台计算机都必须有一个不与其它计算机重复的地址---IP地址。

IP地址是数字型的，32位(32bit)，由4个 8位的二进制数组成，每8位之间用圆点隔开，

一般在实际中看到的大部分IP地址都是以十进制的数据形式表示的，如192.168.6.101。

IP地址分为5类，A类保留给政府机构，B类分配给中等规模的公司，C类分配给任何需要的人，D类用于组播，E类用于实验，各类可容纳的地址数据不同。

.	地址分类	地址范围
1	A类地址	1.0.0.1——126.255.255.254
2	B类地址	128.0.0.1——191.255.255.254
3	C类地址	192.0.0.1——223.255.255.254
4	D类地址	244.0.0.1——239.255.255.254
5	E类地址	240.0.0.1——255.255.255.254

关于域名 : 域名容易记忆,不能直接用于网络主机的查询,域名只能被域名服务器解析转化为IP地址后才能起到作用。

关于端口 : 是计算机连接网络的逻辑接口,

                通过端口应用机制才可使计算机可能提供多种服务，共享一条物理通道。

                端口是一个软件结构，被客户程序或服务程序用来发送和接收数据，一台服务器有256*256个端口

关于端口号: 具有网络功能的应用软件的标识号

    Ø0-1023是公认端口号，即已经公认定义或为将要公认定义的软件保留的

    Ø1024-65535是并没有公共定义的端口号，用户可以自己定义这些端口的作用。

    Ø端口与协议有关：TCP和UDP的端口互不相干

UDP

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议

(面向无连接的数据传输，不可靠，但效率高)

1.UDP是一种面向无连接的通信协议。UDP向应用程序提供了一种发送封装的原始IP数据报的方法，

   并且发送时无需建立连接，不保证可靠数据的传输。一次发送数据不可超过64KB

   UDP不被应用于那些使用虚电路的面相直接服务,UDP主要用于面向查询--应答的服务.

   UDP的通信基本模式 : 将数据打包,然后将数据发往目的地,接收别人发来的数据包,然后查看数据包中的内容

2.UDP编程所需要的类

DatagramSocket 用来发送和接收数据包的套接字

DatagramPacket 此类表示数据包

–DatagramPacket( byte [ ]  buf , int  length , InetAddress  address , int  port )

–buf-包数据

–length -包长度

–address -目的地址

                        port -目的端口号 

ds = new DatagramSocket(端口);//创建字buff节数组接收

DatagramPacket  dp = new DatagramPacket(X)  ;  //表示数据包

X

接收时：buff,buff.length/数据包，包长度

1，定义UDPsocket服务

2，定义 一个数据包，因为要存储接收到的字节数据

因为数据包对象中有更多功能可以提取字节数据中的不同数据信息

3，通过socket服务的receive接收方法，将接收到的数据存入已定义好的数据包中，

4 通过数据包对象的特有功能，将这些不同的数据取出，打印在控制台上

     String ip = dp.getAddress().getHostAddress

    String data = new String (dp.getData(),0,dp.getLength())

5，关闭流

将接收数据放入str将其输出

并关闭

ds.close();

byte data[ ]=new byte[100];
int length=90;
DatagramPacket pack = new DatagramPacket(data,length);
DatagramSocket receiver = new DatagramSocket(980);

//与发送包时定义的端口号一致
receiver.receive(pack)；

——————————————————————————

发送时：

 1,创建UDP服务，通过DatagramSocket对象。

 2，确定数据，并封装成数据包。

        DatagramPacket( byte[ ] buf , int length , Address,port ) ;

 3， 通过Socket服务，将已有的数据包发送出去，通过send,

 4,关闭资源。

    将所送的数据放入str

str. getBytes () , str. getBytes(). length() , InetAddress . getByName( "127.0.0.1" ) , 2046 );//本机IP

ds.send(dp);//将数据发送

并结束

ds.close(); 

URL

URL（Uniform Resource Locators，统一资源定位器）是一种 资源定位的工具。URL值是使用数字和字母的排列来表示网络中的某一资源（文件、目录、对对象的引用）的地址

URL的基本结构：

   <传输协议名称>：//〈主机名〉：〈端口号〉/〈文件名〉#〈引用〉

    如：http://www.mbalib.com/china/index.htm

http://：代表超文本传输协议

www：代表一个万维网服务器

mbalib.com/：服务器的域名，或服务器名称

China/：子目录，类似于我们的文件夹

Index.htm:是文件夹中的一个文件

/china/index.htm统称为URL路径

URL类位于java.net包中，表示URL地址。

构造方法：

     URL(addr);

常用方法：

getProtocol()：返回URL中的协议名称

getHost()：返回URL中的主机名。

getPort()：返回URL中的端口号。如果URL中没有设定端口号，该函数返回-1。

public class URLDemo {

  public static void main(String[] args) {

  try {

              URL url = new

              URL("http://www.163.com");

              SysO ("the protocol:" + url.getProtocol());

              SysO("the hostname:" + url.getHost());

              SysO("the port:" +  url.getPort());

  } catch (MalformedURLException e) {

  System.out.println(e);}}}

public class InetAddressDemo {

  public static void main(String args[]) throws

              UnknownHostException {

          InetAddress ia;

          ia = InetAddress.getLocalHost();

          System.out.println(ia.getHostName());

          System.out.println(ia.getHostAddress());

          ia = InetAddress.getByName("www.163.com");

          System.out.println(ia.getHostName());

          System.out.println(ia.getHostAddress());

  }

}

附加：web资源访问原理

在浏览器中输入网址后，浏览器先去访问Windows的host文件，获取主机名对应的IP，如果找不到，就去查询DNS,获取主机名对应的IP；查询到IP后，就访问网址的服务器，发送HTTP请求；

1，查询Windows ，获取主机名对应的ip

2，如果没找到就去查询DNS，获取主机名对应的ip

3，用查询到的ip连上服务器

4，发送http请求

5，从请求信息中获取客户端向访问的主机名

6，从请求信息中获取客户端访问的web应用

7，从请求信息中获取客户端想访问的web资源

8，读取相应主机下的，web应用下的web资源

9，用读取到的web资源的数据，创建一个http响应

10，服务器回送http响应

11，浏览器收到HTTP响应后，解析出资源数据显示

请求例如:

GET/mail/1.html HTTP/1.1

Accept: */*

Accept-Language: zh-cn

UA-CPU: x86

Host: www.google.com

Connction:Keep-Alive

此时可以发现主机名起到两个作用：

①用于查询对应的IP

②服务器去获取客户机所想访问的的指定主机

响应例如：

HTTP/1.1 200 OK

Server: Apache-Coyote/1.1

Accept-Ranges:bytes

Content-Type-text/html

Content-Lenght: 27

Date:Mon,24,Apr 2015 01：01：01 GMT