作者：爱塔居
专栏：JavaEE
作者简介：大三学生，希望和大家一起进步
文章简介：主要概述IP地址、端口号、协议、协议分层、封装、分用、客户端、服务器、请求、响应、两台主机之间的网络通信流程。
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一、IP地址
二、端口号
三、协议
四、协议分层
4.1 TCP/IP五层模型
五、封装与分用
六、请求和响应
七、客户端和服务端
八、两台主机之间的网络通信流程
一、IP地址
IP地址的概念：IP地址主要用于标识网络主机、其他网络设备（如路由器）的网络地址。简单来说，IP地址用于定位主机的网络地址，就比如送快递，要知道对方的地址。
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：100.4.5.6。
二、端口号
端口号的概念：可以标识主机中发送数据，接受数据的进程。简单来说，端口号用于定位主机中的进程。比如发送快递，还需要指定收货人。
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。
注意事项：
两个不同的进程，不能绑定同一个端口号，但是一个进程可以绑定多个端口号。
三、协议
概念：网络协议是网络通信经过的所有网络设备都必须共同遵从的一组约定、规则。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信交流。
协议通常由三要素组成：
1.语法：数据与控制信息的结构与格式。
2.语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
3.时序：事件实现顺序的详细说明。
协议最终体现为在网络上传输的数据包的格式。
知名协议的默认端口
系统端口号范围为 0 ~ 65535，其中：0 ~ 1023 为知名端口号，这些端口预留给服务端程序绑定广泛使
用的应用层协议，如：
22端口：预留给SSH服务器绑定SSH协议
21端口：预留给FTP服务器绑定FTP协议
23端口：预留给Telnet服务器绑定Telnet协议
80端口：预留给HTTP服务器绑定HTTP协议
443端口：预留给HTTPS服务器绑定HTTPS协议
需要补充的是：
以上只是说明 0 ~ 1023 范围的知名端口号用于绑定知名协议，但某个服务器也可以使用其他 1024 ~65535 范围内的端口来绑定知名协议。
四、协议分层
分层好处：类似于面对接口编程：定义好两层的接口规范，让双方遵循这个规范来对接。
对于使用方来说，不需要关心提供方是如何实现的，只需要使用接口。
对于提供方来说，利用封装的特性，隐藏了实现的细节，只需要开发接口即可。
就比如去饭店吃饭，我们顾客不需要关心这个菜加了什么调料，怎么做的，只需要能吃上好吃的饭菜就好。厨师只管做好了饭菜送上来就好，不需要跟顾客说做菜的细节。
4.1 TCP/IP五层模型
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通讯协议采用了5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。
应用层：负责应用程序间沟通，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。我们的网络编程主要就是针对应用层。
传输层：负责两台主机之间的数据传输。如传输控制协议 (TCP)，能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机。
网络层：负责地址管理和路由选择。例如在IP协议中，通过IP地址来标识一台主机，并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路（路由）。路由器（Router）工作在网路层。
数据链路层：负责设备之间的数据帧的传送和识别。例如网卡设备的驱动、帧同步(就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始)、冲突检测(如果检测到冲突就自动重发)、数据差错校验等工作。有以太网、令牌环网，无线LAN等标准。交换机（Switch）工作在数据链路层。
物理层：负责光/电信号的传递方式。比如现在以太网通用的网线(双绞 线)、早期以太网采用的的同轴电缆(现在主要用于有线电视)、光纤，现在的wifi无线网使用电磁波等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器（Hub）工作在物理层。
五、封装与分用
不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段，在网络层叫做数据报，在链路层叫做帧。
首部信息中包含了一些类似于首部有多长，载荷(payload)有多长，上层协议是什么等信息。
数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，根据首部中
的 "上层协议字段" 将数据交给对应的上层协议处理。
封装概念：应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部(header)，称为封装。
数据分装：发送方主机，用TCP/IP 4层模型，从上到下的顺序，依次包裹数据
数据分用：由下到上进行分用
我们可以将封装看作快递员包裹快递的过程，将分用看成我们拆快递的过程。
六、请求和响应
一般来说，获取一个网络资源，涉及到两次网络数据传输：
第一次：请求数据的发送
第二次：响应数据的发送
七、客户端和服务端
客户端：获取服务的一方进程。
服务端：提供服务的一方进程。
八、两台主机之间的网络通信流程
