5.简单的网络协议（上）
一、互联网
思考：数据是如何从一个设备传递到另一个设备的？–都是由网络协议来规定的
1、为什么要学习网络协议？
互联网、移动互联网、物联网，都离不开网络协议
最熟悉的网络协议：HTTP
为了满足各种需求，有各式各样的网络协议（HTTPS、SMTP、MQTT、RTMP等）
面试题：
TCP和UDP的区别？说一下他们的报文格式
TCP的流量控制和拥塞控制？TCP如何实现可靠性传输？
为什么连接是3次握手，关闭是4次挥手？
7层模型与4层模型的区别？每一层的作用是什么？
交换机与路由器的区别？
2、学习中需要搭建的环境
客户端-服务器开发环境：
客户端：浏览器（HTML+CSS+JS）
服务器：Java
网络抓包：
浏览器（Chrome、Firefox）、Fiddler、Wireshark
模拟工具：
Xshell、Packet Tracer、GNS3
3、网络互连模型
OSI（Open System Interconnect）参考模型，具有7层模型
OSI模型是一种国际标准
TCP/IP协议模型是一种实战模型
二、Java服务器与客户端简单连接
http://IP地址:端口号/资源路径
http://127.0.0.1:8080/hello
默认访问的是web中的index.jsp文件
登录页面：
<!DOCTYPE html><html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"><title>登录</title></head><body><form action="http://www.baidu.com"><div>用户名<input name="username"></div><div>密码<input name="password"></div><button type="submit">登录</button></form></body></html>
注：type = “submit”—>将用户名和密码传给服务器
action=“http://www.baidu.com”—>代表想发给谁
package com.wj.servlet;import javax.servlet.ServletException;import javax.servlet.annotation.WebServlet;import javax.servlet.http.HttpServlet;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import java.io.IOException;/*** @ClassName LoginServlet* @Description 处理登陆请求* 1.继承HttpServlet，才能处理HTTP请求* 2.使用@WebServlet，说明它要处理的请求路径**/@WebServlet("/login")public class LoginServlet extends HttpServlet {@Overrideprotected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {doPost(req, resp);}/**** @param req:request 请求：用来获取客户端发送的额数据* @param resp:response 响应：用来给客户端返回数据* @throws ServletException* @throws IOException*/@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {//1.获取客户端发送的数据（请求参数）String username = req.getParameter("username");String password = req.getParameter("password");System.out.println(username + "_" + password);//2.判断if ("123".equals(username) && "456".equals(password)){//登录成功resp.getWriter().write("Login Success!");}else {//登录失败resp.getWriter().write("Login Failure!");}}}
客户端：
服务器：
三、计算机之间的通信基础
需要得知对方的IP地址
最终根据MAC地址（网卡地址），输送数据到网卡，被网卡接收
①如果网卡发现数据的目标MAC地址是自己，就会将数据传递给上一层进行处理
②如果网卡发现数据的目标MAC地址不是自己，就会将数据丢弃，不会传递给上一层进行处理
3.1 计算机之间的连接方式–网线直连
测试两台电脑之间是否能直接连接
结果：
ARP协议（广播）：广播是在同一网段中传播
特点：
需要用交叉线（不是直通线）
3.2 计算机之间的连接方式–同轴电缆（Coaxial）
特点：
半双工通信：通道在同一时间内只允许同一方向进行通信
容易冲突
不安全
没有智商
3.3 计算机之间的连接方式–集线器（Hub）
模拟：
特点：
半双工通信
容易冲突
不安全
“没有智商”
两台计算机之间通信不会受其他计算机影响
3.4 计算机之间的连接方式–网桥（Birdge）
网桥内部有MAC地址表（分左右）：
特点：
能够通过自学习得知每个接口那侧的MAC地址
从而起到隔绝冲突域的作用
3.5计算机之间的连接方式–交换机（Switch）
特点：
相当于接口更多的网桥
全双工通信
比集线器安全
交换机是局域网的最终方案
思考：
如果全球所有的设备都用交换机连接会是什么情况？
3.6 计算机之间的连接方式–路由器（Router）
网线直连、同轴电缆、网桥、交换机的共同点：
连接的设备必须在同一网段
连接的设备处在同一广播域
路由器:
可以在不同网段之间转发数据
隔绝广播域
主机发数据之前，首先会判断目标主机的IP地址跟它是否在同一个网段
1）在同一个网段：发送一个ARP广播，然后通过交换机或集线器传递数据
2）不在同一个网段：通过路由器转发数据
网关（Gateway）：路由器两端各有一个网关，用来连接不同网段的计算机
有网关后，发送ARP的意义是：获取网关的MAC地址
四、MAC地址
每一个网卡都有一个6字节（48bit）的MAC地址（Media Access Control Address）
全球唯一，固化在了网卡的ROM（存储空间）中，由IEEE802标准规定
前3个字节：OUI，组织唯一标识符，由IEEE的注册管理机构分配给厂商
后三个字节：网络接口标识符，由厂商自行分配
如：
4.1 MAC地址的表示格式
4.2 MAC地址操作
查看MAC地址：ipconfig/all
修改MAC地址：
更改适配器选项 - 属性 - 配置 - 高级 - 网络地址
填写时需要把减号（-）去掉
有时可以通过MAC地址蹭网
4.3 MAC地址的获取
当不知道对方主机的MAC地址时，可以通过发送ARP广播获取对方的MAC地址
获取成功后，会缓存IP地址、MAC地址的映射信息，俗称：ARP缓存
通过ARP广播获取的是MAC地址，属于动态（dynamic）缓存
存储时间比较短（默认是2分钟），过期了就会自动删除
相关命令：
arp -a [主机地址]：查询ARP缓存
arp -d [主机地址]：删除ARP缓存
arp -s 主机地址 MAC地址：增加一条缓存信息（这是静态缓存，存储时间较久，不同系统的存储时间不同）
五、IP地址
详见博客：https://blog.csdn.net/weixin\_44116098/article/details/117675992
六、路由
6.1 概念＋练习
在不同网段之间转发数据，需要有路由器支持
默认情况下，路由器只知道跟它直连的网段，非直连的网段需要通过静态路由、动态路由告诉它
6.1.1 练习1–让4台主机之间可以互相通信
路由器0的路由表
6.1.2 让4台主机之间可以互相通信
6.2 数据包的传输过程
6.3 网络、互联网、因特网
6.4 ISP
ISP，Internet Service Provider，Internet服务提供商，如移动、电信、网通、铁通等
平时拉的宽带都是通过ISP连接到Internet的
6.5 服务器机房
6.6 网络分类
按照网络的范围分：局域网、城域网、广域网
6.6.1 局域网（Local Area Network，LAN）
一般是范围在几几百米到十几公里内的计算机所构成的计算机网络
常用于公司、家庭、学校、医院、机关、一栋大楼等
局域网中使用最广泛的网络技术叫：以太网（Ethernet）
在电脑、手机上常见的WLAN（Wireless LAN），叫：无线局域网
6.6.2 城域网（Metropolitan Area Network，MAN）
一般范围是数十公里到数百公里，可以覆盖一个城市
6.6.3 广域网（Wide Area Network，WAN）
一般范围是几百公里到几千公里，可以覆盖一个国家，通常都需要租用ISP的线路
6.7 常见的几种接口
FastEthernet
快速以太网接口（带宽可达100M）
GigabitEthernet
千兆以太网接口
Serial
串行接口
6.8 上网方式
6.8.1 电话线入户
这就是平时说的：ADSL电话拨号上网
非对称数字用户线路，提供上、下行不对称的传输带宽
猫（Modem），调制解调器，进行数字信号和模拟信号的转换
6.8.2 光纤入户
光猫（Optical Modem），光调制解调器，进行数字信号和光信号的转换
6.8.3 网线入户
6.9 家庭无线路由器的逻辑结构
6.10 公网IP、私网IP
IP地址分为：公网IP、私网IP
公网IP（Poblic）
Internet上的路由器中只有到达公网的路由表，没有到达私网的路由表
公网IP由因特网信息中心（Inter NIC）统一分配和管理
ISP需要向Inter NIC申请公网IP
私网IP（Private）
主要用于局域网，下面是保留的私网网段
6.11 NAT
私网IP访问Internet需要进行NAT转换为公网IP
NAT（Network Address Translation）
这一步可以由路由器来完成
特点：
可以节约公网IP资源
会隐藏内部真是IP
分类：
静态转换
手动配置NAT映射表
一对一转换
动态转换
定义外部地址池，动态随机转换
一对一转换
PAT（Port Address Translation）
多对一转换，最大程度节约公网IP资源
采用端口多路复用方式，通过端口号表示不同的数据流
是目前应用最广泛的NAT实现方式
淡淡的烟草味﹌
怼烎@
朱雀
系统管理员
还没有评论，来说两句吧...