网络编程-协议篇

典型协议

应用层: 常见的协议有HTTP协议,FTP协议。

传输层: 常见协议有TCP/UDP协议。

网络层: 常见协议有IP协议、ICMP协议、IGMP协议。

网络接口层: 常见协议有ARP协议、RARP协议



各个协议用途简述:

IP协议是因特网互联协议(Internet Protocol)

TCP传输控制协议(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

UDP用户数据报协议(User Datagram Protocol)是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

ICMP协议是Internet控制报文协议(Internet Control Message Protocol)它是TCP/IP协议族的一个子协议,用于在IP主机路由器之间传递控制消息。

IGMP协议是 Internet 组管理协议(Internet Group Management Protocol),是因特网协议家族中的一个组播协议。该协议运行在主机和组播路由器之间。

ARP协议是正向地址解析协议(Address Resolution Protocol),通过已知的IP,寻找对应主机的MAC地址

RARP是反向地址转换协议,通过MAC地址确定IP地址。



应用分层



层与协议

每一层都是为了完成一种功能,为了实现这些功能,就需要大家都遵守共同的规则。大家都遵守这规则,就叫做“协议”(protocol)。

网络的每一层,都定义了很多协议。这些协议的总称,叫“TCP/IP协议”。TCP/IP协议是一个大家族,不仅仅只有TCP和IP协议,它还包括其它的协议,如下图:




链路层

以太网规定,连入网络的所有设备,都必须具有“网卡”接口。数据包必须是从一块网卡,传送到另一块网卡。通过网卡能够使不同的计算机之间连接,从而完成数据通信等功能。网卡的地址——MAC 地址,就是数据包的物理发送地址和物理接收地址。

网卡对应到协议里面就是与链路层ARP协议相关的

每个网卡有自己唯一的Mac地址

ARP可以帮助借助IP获取Mac地址

RARP可以借助Mac地址获取IP

网络层

网络层的作用是引进一套新的地址,使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络。这套地址就叫做“网络地址”,这是我们平时所说的IP地址。这个IP地址好比我们的手机号码,通过手机号码可以得到用户所在的归属地。

网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络,MAC 地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡。网络层协议包含的主要信息是源IP和目的IP。

于是,“网络层”出现以后,每台计算机有了两种地址,一种是 MAC 地址,另一种是网络地址。两种地址之间没有任何联系,MAC 地址是绑定在网卡上的,网络地址则是管理员分配的,它们只是随机组合在一起。

网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络,MAC 地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡。因此,从逻辑上可以推断,必定是先处理网络地址,然后再处理 MAC 地址。

IP地址本质:2进制数。----点分十进制IP地址(string)

传输层

当我们一边聊QQ,一边聊微信,当一个数据包从互联网上发来的时候,我们怎么知道,它是来自QQ的内容,还是来自微信的内容?

也就是说,我们还需要一个参数,表示这个数据包到底供哪个程序(进程)使用。这个参数就叫做“端口”(port),它其实是每一个使用网卡的程序的编号。每个数据包都发到主机的特定端口,所以不同的程序就能取到自己所需要的数据。

端口就是在传输层指定的。

port -- 在一台主机上唯一标识一个进程

端口特点:

对于同一个端口,在不同系统中对应着不同的进程

对于同一个系统,一个端口只能被一个进程拥有

常用协议:TCP、UDP

应用层

应用程序收到“传输层”的数据,接下来就要进行解读。由于互联网是开放架构,数据来源五花八门,必须事先规定好格式,否则根本无法解读。“应用层”的作用,就是规定应用程序的数据格式。

FTP、HTTP、或自定义协议

对数据进行封装、解封装



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