前言

在这一节我们简单介绍一下网络的发展

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一、通信网络基础

 网络互连的目的是进行网络通信，也即是网络数据传输，更具体一点，是网络主机中的不同进程间，基于网络传输数据。那么，在组建的网络中，如何判断到底是从哪台主机，将数据传输到那台主机呢？这就需要使用IP地址来标识。

1.1 IP地址

1. 基本概念：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。简单说，IP地址用于定位主机的网络地址。

2. 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”（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。

3. 特殊的IP地址：127.*的IP地址用于本机环回(loop back)测试，通常是127.0.0.1。

 IP地址解决了网络通信时定位网络主机的问题，但是还存在一个问题，传输到目的主机后，由哪个进程来接收这个数据呢？这就需要端口号来标识。

1.2 端口号

概念：在网络通信中，IP地址用于标识主机网络地址，端口号可以标识主机中发送数据、接收数据的进程。简单说：端口号用于定位主机中的进程。
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，但一个进程可以绑定多个端口号。

一个进程启动后，系统会随机分配一个端口（启动端口）
程序代码中，进行网络编程时，需要绑定端口号（收发数据的端口）来发送、接收数据。进程绑定一个端口号后，fork一个子进程，可以实现多个进程绑定一个端口号，但不同的进程不能绑定同一个端口号。

二、协议

2.1 协议的概念和三要素

概念：协议简单的来说就是大家都要遵守的规则。这里的协议是网络协议的简称。网络协议是所有要参与网络通信的设备都要遵守的规则。

协议三要素：

1. 语法：数据和控制信息的结构或格式；
2. 语义：需要发出什么样的控制信息，完成什么样的动作以及有什么样的响应；
3. 时序：事件实现顺序的详细说明。

协议最终体现在网络上传输的数据包的格式。

2.2 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：

1. 22端口：预留给SSH服务器绑定SSH协议
2. 21端口：预留给FTP服务器绑定FTP协议
3. 23端口：预留给Telnet服务器绑定Telnet协议
4. 80端口：预留给HTTP服务器绑定HTTP协议
5. 443端口：预留给HTTPS服务器绑定HTTPS协议

二、网络协议分层

为什么需要网络协议分层?
 分层最大的好处，类似于面向接口编程：定义好两层间的接口规范，让双方遵循这个规范来对接。
 网络分层模型一般有OSI(Open System Interconnection)七层模型和TCP/IP五层模型两种。
在这里我们重点介绍TCP/IP五层模型。

2.1 TCP/IP 五层网路模型

三、封装和分用

3.1 封装

1. 不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段(segment)，在网络层叫做数据报(datagram)，在链路层叫做帧(frame)。
2. 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(Encapsulation)。
3. 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。
4. 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。

下图是封装的步骤：

3.2 分用