Qt学习笔记之网络相关概念

秒速五厘米 2023-07-06 11:59 4阅读 0赞

# **1、获取主机名** #

就是计算机的名字（计算机名），[网上邻居][Link 1]就是根据主机名来识别的，这个名字可以随时更改，从我的电脑属性的计算机名就可更改。 用户登陆时候用的是操作系统的个人用户帐号，这个也可以更改，从控制面板的用户界面里改就可以了。这个用户名和计算机名无关。

因特网上的主机或 Web 站点由主机名识别。**主机名有时称为域名**。主机名映射到 IP 地址，但是主机名和 IP 地址之间没有[一对一关系][Link 2]。

当 Web 客户机发出到主机的 [HTTP][] 请求时，使用主机名。发出请求的用户可能会指定服务器的 IP 地址，而不是主机名，但这在因特网上不常见。对于用户来说，主机名比数字 IP 地址更方便。公司、组织和个人常常选择其 Web 站点的主机名，用户能很容易地记住这些主机名。

现代 HTTP 实施中更重要的是，在 HTTP 请求中使用主机名意味着：

\* 一个主机名中的服务可以由许多服务器提供，它们有不同的 IP 地址。

\* 具有一个 IP 地址的一台服务器可以提供许多主机名中的服务。这称为[虚拟主机][Link 3]。虚拟主机说明此过程。

主机名由称为 DNS 服务器或[域名服务器][Link 4]的服务器映射到 IP 地址。DNS 代表域名服务。在大型网络中，许多 DNS 服务器可以相互协作，**以提供主机名和 IP 地址之间的映射**。

在Qt上使用`QHostInfo`类的`localHostName`类来获取本机的计算机名称，调用`QHostInfo`类的`fromName()`函数，使用上面获得的主机名为参数，来获取本机的信息。然后再利用`QHostInfo`类的`addresses()`函数，获取本机的所有IP地址信息。在我这里只有一条IP地址。但是，在其他系统上，可能出现多条IP地址，其中可能包含了IPv4和IPv6的地址，一般我们需要使用IPv4的地址。

//! 获得本机主机名
        //! QHostInfo提供了一系列有关网络信息的静态函数，可以根据主机名获得分配的IP地址，也可以根据IP地址获得相应的主机名
        QString localHostName = QHostInfo::localHostName();
        qDebug()<<"hostInfo:"<<localHostName;
    
        //! 根据主机名获得有关主机信息，包括IP地址等。QHostInfo::fromName()函数通过主机名查找IP地址信息
        QHostInfo hostInfo = QHostInfo::fromName("www.baidu.com");
        qDebug() <<"IP Address: "<<hostInfo.addresses();
    
        //! 获得主机的IP地址列表
        QList<QHostAddress> listAddress = hostInfo.addresses();
        //! 输出IPv4地址
        for (int i = 0; i < listAddress.size(); i++){
            if (listAddress.at(i).protocol() == QAbstractSocket::IPv4Protocol)
                qDebug()<<listAddress.at(i).toString();
        }
    
    输出结果：
    hostInfo: "DESKTOP-E5BLI0H"
    IP Address:  (QHostAddress("14.215.177.39"), QHostAddress("14.215.177.38"))
    "14.215.177.39"
    "14.215.177.38"

# 2. 网络接口 #

通过`QNetworkInterface`类来获取本机的IP地址和网络接口信息，`QNetworkInterface`类提供了程序所运行时的主机的IP地址和网络接口信息的列表。在每一个网络接口信息中都包含了0个或多个IP地址，而每一个IP地址又包含了和它相关的子网掩码和广播地址，它们三者被封装在一个`QNetworkAddressEntry`对象中。网络接口信息中也提供了硬件地址信息。

//! QNetworkInterface类提供了一个主机IP地址和网络接口的列表
        //! 获取所有网络接口的列表
        QList<QNetworkInterface> list = QNetworkInterface::allInterfaces();
        foreach(QNetworkInterface interface,list) //遍历每一个网络接口
        {
            qDebug() << "Device: "<<interface.name(); //设备名
            //! 硬件地址
            qDebug() << "HardwareAddress: "<<interface.hardwareAddress();
            
            //! 获取IP地址条目列表，每个条目中包含一个IP地址，
            //! 一个子网掩码和一个广播地址
            QList<QNetworkAddressEntry> entryList= interface.addressEntries();
            foreach(QNetworkAddressEntry entry,entryList)//! 遍历每个IP地址条目
            {
                qDebug()<<"IP Address: "<<entry.ip().toString(); //! IP地址
                qDebug()<<"Netmask: "<<entry.netmask().toString(); //! 子网掩码
                qDebug()<<"Broadcast: "<<entry.broadcast().toString();//! 广播地址
            }
        }
    输出：
    Device:  "ethernet_32769"
    HardwareAddress:  "8C:EC:4B:14:69:BE"
    IP Address:  "fe80::345e:eefd:2aad:f6c6%ethernet_32769"
    Netmask:  "ffff:ffff:ffff:ffff::"
    Broadcast:  ""
    IP Address:  "169.254.246.198"
    Netmask:  ""
    Broadcast:  ""
    Device:  "wireless_32769"
    HardwareAddress:  "00:E1:8C:AA:82:74"
    IP Address:  "fe80::482:9c3a:933f:cff0%wireless_32769"
    Netmask:  "ffff:ffff:ffff:ffff::"
    Broadcast:  ""
    IP Address:  "169.254.207.240"
    Netmask:  ""
    Broadcast:  ""
    Device:  "wireless_32770"
    HardwareAddress:  "02:E1:8C:AA:82:73"
    IP Address:  "fe80::f87a:6713:62c4:7cf4%wireless_32770"
    Netmask:  "ffff:ffff:ffff:ffff::"
    Broadcast:  ""
    IP Address:  "169.254.124.244"
    Netmask:  ""
    Broadcast:  ""
    Device:  "ethernet_32774"
    HardwareAddress:  "00:FF:07:C2:1E:1B"
    IP Address:  "fe80::fd7b:fedd:bc79:49f%ethernet_32774"
    Netmask:  "ffff:ffff:ffff:ffff::"
    Broadcast:  ""
    IP Address:  "169.254.4.159"
    Netmask:  ""
    Broadcast:  ""
    Device:  "wireless_32768"
    HardwareAddress:  "00:E1:8C:AA:82:73"
    IP Address:  "fe80::3907:9933:647a:3d8b%wireless_32768"
    Netmask:  "ffff:ffff:ffff:ffff::"
    Broadcast:  ""
    IP Address:  "192.168.0.102"
    Netmask:  "255.255.255.0"
    Broadcast:  "192.168.0.255"
    Device:  "ethernet_32770"
    HardwareAddress:  "00:E1:8C:AA:82:77"
    IP Address:  "fe80::fc4a:85e2:5ea7:ab5b%ethernet_32770"
    Netmask:  "ffff:ffff:ffff:ffff::"
    Broadcast:  ""
    IP Address:  "169.254.171.91"
    Netmask:  ""
    Broadcast:  ""
    Device:  "loopback_1"
    HardwareAddress:  ""
    IP Address:  "::1"
    Netmask:  "ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff"
    Broadcast:  ""
    IP Address:  "127.0.0.1"
    Netmask:  ""
    Broadcast:  ""

# 3. 端口号 #

所谓的端口，就好像是门牌号一样，[客户端][Link 5]可以通过ip地址找到对应的[服务器端][Link 6]，但是服务器端是有很多端口的，每个[应用程序][Link 7]对应一个端口号，通过类似门牌号的端口号，客户端才能真正的访问到该服务器。为了对端口进行区分，将每个端口进行了编号，这就是端口号 。

在[网络技术][Link 8]中，端口包括逻辑端口和物理端口两种类型。物理端口是用于连接物理设备之间的接口，如[ADSL][] Modem、[集线器][Link 9]、[交换机][Link 10]、[路由器][Link 11]上用于连接其他网络设备的接口，如[RJ-45端口][RJ-45]、SC端口等等 。逻辑端口是指逻辑意义上用于区分服务的端口，比如用于浏览网页服务的80端口，用于FTP服务的21端口等。如[TCP/IP协议][TCP_IP]中的服务端口，通过不同的逻辑端口来区分不同的服务。一个IP地址的端口通过16bit进行编号，最多可以有65536个端口 \[3\]  。端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0 到65535 。

端口号的主要作用是表示一台计算机中的特定进程所提供的服务。网络中的计算机是通过IP地址来代表其身份的，它只能表示某台特定的计算机，但是一台计算机上可以同时提供很多个服务，如数据库服务、FTP服务、Web服务等，我们就通过端口号来区别相同计算机所提供的这些不同的服务，如常见的端口号21表示的是FTP服务，端口号23表示的是Telnet服务端口号25指的是SMTP服务等。端口号一般习惯为4位整数，在同一台计算机上端口号不能重复，否则，就会产生端口号冲突这样的例外。

TCP与UDP段结构中[端口地址][Link 12]都是16比特，可以有在0---65535范围内的端口号。对于这65536个端口号有以下的使用规定\[6\]  ：

（1）端口号小于256的定义为常用端口，服务器一般都是通过常用端口号来识别的。任何TCP/IP实现所提供的服务都用1---1023之间的端口号，是由ICANN来管理的；端口号从1024---49151是被注册的端口，也成为“用户端口”，被IANA指定为特殊服务使用 \[6\] ；

（2）[客户端][Link 13]只需保证该端口号在本机上是惟一的就可以了。[客户端][Link 5]端口号因存在时间很短暂又称临时端口号 ；

（3）大多数TCP/IP实现给临时端口号分配1024---5000之间的端口号。大于5000的端口号是为其他服务器预留的 。

UNIX操作系统因具有运行稳定、系统要求低、安全性高，而得到广泛应用。其伯克利[套接字][Link 14]，发展较早，具有鲜明特点，例如：UNIX系统有保留端口号的概念。只有具有超级用户特权的进程才允许给它自己分配一个保留端口号，这些端口号介于1～1023之间，一些应用程序将它作为客户与服务器之间身份认证的一部分。大多数TCP/IP实现给临时端口分配1024～5000之间的端口号。大于5000的端口与是为其他服务器预留的(Internet上并不常用的服务)。

当一台服务器有大量的端口在使用，有两种方式来查看端口： 一种是利用系统内置的命令，一种是利用第三方[端口扫描][Link 15]软件\[8\]  。

1.用“netstat ”查看端口状态

在Windows中，可以在[命令提示符][Link 16]下使用“netstat ”查 看系统端口状态，可以列出系统正在开放的端口号及其状态 \[8\] 。

2.用第三方端口扫描软件

第三方[端口扫描][Link 15]软件有许多，界面虽然千差万别，但是功能却是类似的。这里以“Fport” （可到?type\_t=7或下载）为例讲解。“Fport”在[命令提示符][Link 16]下使用，运行结果 与“netstat -an”相似，但是它不仅能够列出正在使用的端口号及类型，还可 以列出端口被哪个[应用程序][Link 17]使用 \[8\] 。

3.用“netstat -n”命令，以数字格式显示地址和端口信息 。

如果仔细检查这些标准的简单服务以及其他标准的TCP/IP服务（如Telnet、FTP、 SMTP等）的端口号时，我们发现它们都是奇数。这是有历史原因的，因为这些端口号都是从NCP端口号派生出来的（NCP，即[网络控制][Link 18]协议，是ARPANET的[运输层][Link 19]协议，是TCP的前身）。NCP是半双工的，不是全双工的，因此每个[应用程序][Link 17]需要两个连接，需预留一对奇数和偶数端口号。当TCP和UDP成为标准的[运输层][Link 19]协议时，每个[应用程序][Link 17]只需要一个端口号，因此就使用了NCP中的奇数。

# 4. IP地址分类 #

IP地址由四段组成，每个字段是一个字节，8位，最大值是255，,

IP地址由两部分组成，即[网络地址][Link 20]和[主机地址][Link 21]。网络地址表示其属于互联网的哪一个网络，主机地址表示其属于该网络中的哪一台主机。二者是主从关系。

IP地址的四大类型标识的是网络中的某台主机。IPv4的地址长度为32位，共4个字节，但实际中我们用[点分十进制][Link 22]记法。

![format_png][]

IP地址根据网络号和主机号来分，分为A、B、C三类及特殊地址D、E。 全0和全1的都保留不用。

A类：(1.0.0.0-126.0.0.0)（默认子网掩码：255.0.0.0或 0xFF000000）第一个字节为网络号，后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”，所以地址的网络号取值于1~126之间。**一般用于大型网络**。

B类：(128.0.0.0-191.255.0.0)（默认子网掩码：255.255.0.0或0xFFFF0000）前两个字节为网络号，后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”，所以地址的网络号取值于128~191之间。**一般用于中等规模网络**。

C类：(192.0.0.0-223.255.255.0)（子网掩码：255.255.255.0或 0xFFFFFF00）前三个字节为网络号，最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”，所以地址的网络号取值于192~223之间。**一般用于小型网络**。

D类：是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”，所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户\[1\] 。

E类：是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”，所以地址的网络号取值于240~255之间。

在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：  
**A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255  
B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255  
C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255**

回送地址：127.0.0.1。 也是本机地址，等效于localhost或本机IP。一般用于测试使用。例如：ping 127.0.0.1来测试本机TCP/IP是否正常。

![format_png 1][]

[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E7%BD%91%E4%B8%8A%E9%82%BB%E5%B1%85/1560758
[Link 2]: https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%80%E5%AF%B9%E4%B8%80%E5%85%B3%E7%B3%BB
[HTTP]: https://baike.baidu.com/item/HTTP
[Link 3]: https://baike.baidu.com/item/%E8%99%9A%E6%8B%9F%E4%B8%BB%E6%9C%BA
[Link 4]: https://baike.baidu.com/item/%E5%9F%9F%E5%90%8D%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8
[Link 5]: https://baike.baidu.com/item/%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF/101081
[Link 6]: https://baike.baidu.com/item/%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8%E7%AB%AF/3369401
[Link 7]: https://baike.baidu.com/item/%E5%BA%94%E7%94%A8%E7%A8%8B%E5%BA%8F/5985445
[Link 8]: https://baike.baidu.com/item/%E7%BD%91%E7%BB%9C%E6%8A%80%E6%9C%AF/480927
[ADSL]: https://baike.baidu.com/item/ADSL/96520
[Link 9]: https://baike.baidu.com/item/%E9%9B%86%E7%BA%BF%E5%99%A8/214614
[Link 10]: https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%A4%E6%8D%A2%E6%9C%BA/103532
[Link 11]: https://baike.baidu.com/item/%E8%B7%AF%E7%94%B1%E5%99%A8/108294
[RJ-45]: https://baike.baidu.com/item/RJ-45%E7%AB%AF%E5%8F%A3
[TCP_IP]: https://baike.baidu.com/item/TCP%2FIP%E5%8D%8F%E8%AE%AE
[Link 12]: https://baike.baidu.com/item/%E7%AB%AF%E5%8F%A3%E5%9C%B0%E5%9D%80
[Link 13]: https://baike.baidu.com/item/%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF
[Link 14]: https://baike.baidu.com/item/%E5%A5%97%E6%8E%A5%E5%AD%97/9637606
[Link 15]: https://baike.baidu.com/item/%E7%AB%AF%E5%8F%A3%E6%89%AB%E6%8F%8F
[Link 16]: https://baike.baidu.com/item/%E5%91%BD%E4%BB%A4%E6%8F%90%E7%A4%BA%E7%AC%A6
[Link 17]: https://baike.baidu.com/item/%E5%BA%94%E7%94%A8%E7%A8%8B%E5%BA%8F
[Link 18]: https://baike.baidu.com/item/%E7%BD%91%E7%BB%9C%E6%8E%A7%E5%88%B6
[Link 19]: https://baike.baidu.com/item/%E8%BF%90%E8%BE%93%E5%B1%82
[Link 20]: http://baike.baidu.com/view/547479.htm
[Link 21]: http://baike.baidu.com/view/547482.htm
[Link 22]: http://baike.baidu.com/view/828066.htm
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[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMyMDE4LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTQ0MDUzMi8yMDE4MDkvMTQ0MDUzMi0yMDE4MDkxMjA5MzIyMzUxNy0zNDE0MjA5MjUucG5n?x-oss-process=image/format,png