首先是
網(wǎng)絡(luò)分類
局域網(wǎng)(LocalArea Network)(LAN):小范圍
城域網(wǎng)(Metropolitan Area Network)(MAN):一個(gè)城市扳缕,或一個(gè)省份
廣域網(wǎng)(Wide Area Network)(WAN):一個(gè)國(guó)家,它的范圍很廣
因特網(wǎng)(Internet)由無(wú)數(shù)個(gè)LAN和WAN組成
網(wǎng)絡(luò)編程模型
主要有兩種通信方式,一是客戶端/服務(wù)器(C/S)(Client/Server)模式奔脐,另一種是瀏覽器/服務(wù)器(B/S)(Browser/Server)模式
問題一:網(wǎng)絡(luò)編程是什么?
兩個(gè)進(jìn)程之間的通訊吁讨;客戶端和服務(wù)端之間的通訊髓迎;
問題二:你對(duì)傳統(tǒng)的BIO的理解是什么?
筆者的理解:一對(duì)應(yīng) 一請(qǐng)求 一應(yīng)答模式程
使用 C/S 模式的程序:開發(fā)模式的優(yōu)勢(shì)在于由于客戶端是專門開發(fā)的建丧,表現(xiàn)力會(huì)更強(qiáng)排龄。缺點(diǎn)就是通用性差
使用 B/S 模式的程序:只需開發(fā)服務(wù)器端即可,開發(fā)的壓力較小翎朱,不需要維護(hù)客戶端橄维。但是對(duì)瀏覽器的限制比較大,表現(xiàn)力不強(qiáng)拴曲。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:
網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的協(xié)議争舞,中文簡(jiǎn)稱為網(wǎng)協(xié),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接進(jìn)行通信而設(shè)計(jì)的協(xié)議疗韵。相互通信的一套規(guī)則兑障,只有遵守 IP 協(xié)議才可以與 Internet 互聯(lián)。
Internet 依靠 TCP/IP 協(xié)議在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同硬件結(jié)構(gòu)、不同操作系統(tǒng)流译、不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)逞怨。
協(xié)議采用 4 層的層級(jí)結(jié)構(gòu),分別是應(yīng)用層福澡、傳輸層叠赦、網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。
TCP 與 UDP 協(xié)議
TCP/IP 協(xié)議的傳輸層同時(shí)存在 TCP(Transmission Control Protocol革砸,傳輸控制協(xié)議)和 UDP(User Datagram Protocol除秀,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)兩個(gè)協(xié)議。
在網(wǎng)絡(luò)通信中 TCP 協(xié)議類似于使用手機(jī)打電話算利,可以保證把信息傳遞給別人册踩;而 UDP 協(xié)議類似于發(fā)短信,接收人有可能接收不到傳遞的信息效拭。
在網(wǎng)絡(luò)通信中使用 TCP 的方式需要建立專門的虛擬連接暂吉,然后進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)連接,如果數(shù)據(jù)發(fā)送失敗缎患,客戶端會(huì)自動(dòng)重發(fā)該數(shù)據(jù)慕的。而使用 UDP 方式不需要建立專門的虛擬連接,傳輸也不是很可靠挤渔,如果發(fā)送失敗則客戶端無(wú)法獲得肮街。
TCP 協(xié)議是一種以固定連線為基礎(chǔ)的協(xié)議,它提供兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間可靠的數(shù)據(jù)傳送判导。而 UDP 無(wú)連接通信協(xié)議嫉父,它不保證可靠數(shù)據(jù)的傳輸,但能夠向若干目標(biāo)發(fā)送數(shù)據(jù)以及接收來(lái)自若干源的數(shù)據(jù)
TCP是Tranfer Control Protocol的簡(jiǎn)稱骡楼,是一種面向連接的保證可靠傳輸?shù)膮f(xié)議熔号。通過TCP協(xié)議傳輸,得到的是一個(gè)順序的無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)流鸟整。發(fā)送方和接收方的成對(duì)的兩個(gè)socket之間必須建立連接引镊,以便在TCP協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行通信,當(dāng)一個(gè)socket(通常都是server socket)等待建立連接時(shí)篮条,另一個(gè)socket可以要求進(jìn)行連接弟头,一旦這兩個(gè)socket連接起來(lái),它們就可以進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸涉茧,雙方都可以進(jìn)行發(fā)送或接收操作赴恨。
UDP是User Datagram Protocol的簡(jiǎn)稱,是一種無(wú)連接的協(xié)議伴栓,每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都是一個(gè)獨(dú)立的信息伦连,包括完整的源地址或目的地址雨饺,它在網(wǎng)絡(luò)上以任何可能的路徑傳往目的地,因此能否到達(dá)目的地惑淳,到達(dá)目的地的時(shí)間以及內(nèi)容的正確性都是不能被保證的额港。
UDP介紹:
每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中都給出了完整的地址信息,因此無(wú)需要建立發(fā)送方和接收方的連接歧焦。
UDP傳輸數(shù)據(jù)時(shí)是有大小限制的移斩,每個(gè)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報(bào)必須限定在64KB之內(nèi)。
UDP是一個(gè)不可靠的協(xié)議绢馍,發(fā)送方所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)并不一定以相同的次序到達(dá)接收方
TCP介紹:
面向連接的協(xié)議向瓷,在socket之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前必然要建立連接,所以在TCP中需要連接時(shí)間舰涌。
TCP傳輸數(shù)據(jù)大小限制猖任,一旦連接建立起來(lái),雙方的socket就可以按統(tǒng)一的格式傳輸大的數(shù)據(jù)舵稠。
TCP是一個(gè)可靠的協(xié)議超升,它確保接收方完全正確地獲取發(fā)送方所發(fā)送的全部數(shù)據(jù)入宦。
應(yīng)用:
TCP在網(wǎng)絡(luò)通信上有極強(qiáng)的生命力哺徊,例如遠(yuǎn)程連接(Telnet)和文件傳輸(FTP)都需要不定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)被可靠地傳輸。但是可靠的傳輸是要付出代價(jià)的乾闰,對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容正確性的檢驗(yàn)必然占用計(jì)算機(jī)的處理時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)的帶寬落追,因此TCP傳輸?shù)男什蝗鏤DP高。
UDP操作簡(jiǎn)單涯肩,而且僅需要較少的監(jiān)護(hù)轿钠,因此通常用于局域網(wǎng)高可靠性的分散系統(tǒng)中client/server應(yīng)用程序。例如視頻會(huì)議系統(tǒng)病苗,并不要求音頻視頻數(shù)據(jù)絕對(duì)的正確疗垛,只要保證連貫性就可以了,這種情況下顯然使用UDP會(huì)更合理一些硫朦。
套接字
-實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信必須將兩臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)建立一個(gè)雙向的通信鏈路贷腕,這個(gè)雙向通信鏈路的每一端稱之為一個(gè)套接字(Socket)。
-如果服務(wù)器接收到客戶端的請(qǐng)求咬展,就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)套接字泽裳,客戶端使用該套接字與服務(wù)器通信,但此時(shí)客戶端的套接字并沒有綁定到與服務(wù)器連接的端口號(hào)上破婆。
Socket通信的基本流程具體步驟如下所示:
- 開啟一個(gè)連接之前涮总,需要先完成Socket和Bind兩個(gè)步驟。Socket是指創(chuàng)建一個(gè)新的套接字對(duì)象祷舀,Bind是指定套接字的IP和端口(客戶端在調(diào)用Connect時(shí)會(huì)由系統(tǒng)分配端口瀑梗,因此可以省去Bind)烹笔。
- 服務(wù)端通過Listen開啟監(jiān)聽,等待客戶端接入抛丽。
- 客戶端通過Connect連接服務(wù)器箕宙,服務(wù)端通過Accept接收客戶端連接。在connect-accept過程中铺纽,操作系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)行三次握手柬帕。
- 客戶端和服務(wù)端通過Recv和Send發(fā)送和接收數(shù)據(jù),操作系統(tǒng)將會(huì)完成數(shù)據(jù)的確認(rèn)狡门,重發(fā)等步驟陷寝。
-
通過Close關(guān)閉連接,操作系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行四次揮手操作其馏。image.pngimage.png
2.2 Socket通信編程
在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)凤跑,Socket通信編程主要包含兩種方式:同步實(shí)現(xiàn)和異步實(shí)現(xiàn)。所謂同步通信就是客戶端在發(fā)送請(qǐng)求之后必須等到服務(wù)器回應(yīng)之后才可以發(fā)送下一條請(qǐng)求叛复。串行運(yùn)行仔引。而異步通信是指客戶端請(qǐng)求之后,不必等到服務(wù)器回應(yīng)之后就可以發(fā)送下一條請(qǐng)求褐奥。并行運(yùn)行咖耘。
IP
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,現(xiàn)在命名 IP 地址的規(guī)定是 IPv4 協(xié)議撬码,該協(xié)議規(guī)定每個(gè) IP 地址由 4 個(gè) 0~255 的數(shù)字組成
IP和端口能唯一定位到需要通信的進(jìn)程儿倒。這里的IP表示地址,區(qū)別于IP協(xié)議呜笑。在OSI體系還是TCP/IP體系中夫否,IP協(xié)議位于網(wǎng)際層,來(lái)封裝IP地址到報(bào)文中叫胁。
端口號(hào)主要分為以下兩類:
1.由 Internet 名字和號(hào)碼指派公司 ICANN 分配紿一些常用的應(yīng)用層程序固定使用的熟知端口凰慈,其值是 0~1023。例如 HTTP 服務(wù)一般使用 80 端口驼鹅,F(xiàn)TP 服務(wù)使用 21 端口微谓。
2.一般端口用來(lái)隨時(shí)分配紿請(qǐng)求通信的客戶進(jìn)程。
網(wǎng)絡(luò)編程的核心是IP谤民、端口堰酿、協(xié)議三大元素
網(wǎng)絡(luò)編程的本質(zhì)是進(jìn)程間通信
網(wǎng)絡(luò)編程的2個(gè)主要問題:1是定位主機(jī),2是數(shù)據(jù)傳輸