【计算机网络】网络框架

一、网络协议和分层

1.理解协议

什么是协议？实际上就是约定。如果用计算机语言进行表达，那就是计算机协议。

2.理解分层

分层是软件设计方面的优势（低耦合）；每一层都要解决特定的问题

TCP/IP四层模型和OSI七层模型的概念

二、网络传输基本流程

1.预备知识

（1）协议报头

① 协议每一层都有，而每一个协议最终表现就是协议都要有报头

② 协议通常是通过协议报头来进行表达的

③ 每一份数据最终在被发送或者在不同的协议层中，都要有自己的报头

协议报头就相当于快递单，协议就相当于是怎么写快递单

（2）局域网简介

局域网内的两台主机可以直接通信；每一台主机都有网卡，每一张网卡都有唯一的MAC地址

MAC地址：表明自己在局域网中的唯一性

2.局域网通信原理

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3.网络传输流程

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4.IP地址/MAC地址

 IP地址：在网络层使用，可以实现跨网络的通信和路由（最终的地址） 

MAC地址：在数据链路层使用，可以实现局域网内部的寻址和数据传输（阶段性地址）

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三、网络编程套接字

1.端口号

（1）认识端口号

我们采用端口号port来标识一台主机上进程的唯一性【ip + port = socket】

IP地址（主机在全网的唯一性）+ 该主机上的端口号（进程在主机的唯一性）=  全网唯一进程

网络通信的本质：其实就是进程间通信！

（2）注意事项

① IP保证全网唯一，port保证在主机内部的唯一性

② 进程已经有pid了，为什么要有port呢？

a）系统与网络解耦 -- 系统是系统，网络是网络，单独设置

b）需要客户端每次都能找到服务器进程，这就要求服务器进程要有一个固定的标识 -- port

③ 底层OS如何根据port找到指定的进程？通过操作系统内部维护的映射关系

2.UDP/TCP

（1）UDP 用户数据报协议：传输层协议、无连接、不可靠传输、面向数据报

（2）TCP 传输控制协议：传输层协议、有连接、可靠传输、面向字节流

这里所说的可靠/不可靠是一个中性词，没有谁好谁坏，UDP/TCP具体使用哪个要看场景

3.网络字节序 

已知计算机有大端和小端之分，为使网络程序具有可移植性 -> 规定：网络中的数据都是大端

4.socket编程接口

（1）struct sockaddr

IP + port = socket(套接字)。套接字种类很多：网络套接字、原始套接字、unix域间套接字

三种套接字就要设计三套接口吗？不用，利用struct sockaddr复用同一套接口

如果是网络套接字编程：使用socket相关函数时，传参传递struct sockaddr_in

如果是unix域间套接字编程：使用socket相关函数时，传参传递struct sockaddr_un

（2）socket常见接口

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