网络通信基础
IP地址
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。
就像我们发送快递一样，需要知道对方的收货地址，快递员才能将包裹送到目的地。
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”（也就是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
特殊IP
特殊IP
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。
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。
类似发送快递时，不光需要指定收货地址（IP地址），还需要指定收货人（端口号）。
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。
有了IP地址和端口号，可以定位到网络中唯一的一个进程，但还存在一个问题，网络通信是基于二进制
0/1数据来传输，如何告诉对方发送的数据是什么样的呢？
网络通信传输的数据类型可能有多种：图片，视频，文本等。同一个类型的数据，格式可能也不同，如
发送一个文本字符串“你好！”：如何标识发送的数据是文本类型，及文本的编码格式呢？
基于网络数据传输，需要使用协议来规定双方的数据格式。
认识协议
概念
协议，网络协议的简称，网络协议是网络通信（即网络数据传输）经过的所有网络设备都必须共同遵从
的一组约定、规则。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。**只有遵守这个约定，计算机之间才能相互
通信交流。**通常由三要素组成：
- 语法:数据与控制信息的结构或格式
- 语义:即需要发出何种控制信息,完成何种动作及做出何种响应
- 时序:即事件实现顺序的详细说明
协议最终体现为在网络上传输的数据包的格式
作用
计算机之间的传输媒介是光信号和电信号。通过 “频率” 和 “强弱” 来表示 0 和 1 这样的信息。要想传递各种不同的信息，就需要约定好双方的数据格式。
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：
五元组
在TCP/IP协议中，用五元组来标识一个网络通信：
- 源IP：标识源主机
- **源端口号：**标识源主机中该次通信发送数据的进程
- 目的IP：标识目的主机
- 目的端口号：标识目的主机中该次通信接收数据的进程
- 协议号：标识发送进程和接收进程双方约定的数据格式
协议分层
对于网络协议来说，往往分成几个层次进行定义。
为什么需要网络协议的分层？
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。
在代码中，类似于定义好一个接口，一方为接口的实现类（提供方，提供服务），一方为接口的使用类使用方，使用服务）：
这样能更好的扩展和维护
OSI七层模型
OSI（Open Systems Interconnection）是一种网络通信协议体系结构，将网络通信过程分为七个不同的层次，称为OSI七层模型。每个层次都负责特定的功能和任务，可以理解为一个分层的网络通信参考模型。
以下是OSI七层模型的层次及其功能：
OSI七层模型为不同的网络设备和协议提供了一个统一的参考框架，使不同的系统和设备能够进行互联和通信。每个层次负责特定的功能，通过逐层交互和协作，实现端到端的数据传输和通信。这种分层结构使得系统更加灵活、可扩展和易于管理。
OSI 七层模型既复杂又不实用：所以 OSI 七层模型没有落地、实现。
实际组建网络时，只是以 OSI 七层模型设计中的部分分层，也即是以下 TCP/IP 五层（或四层）模型来
实现。
TCP/IP五层(或四层)模型
TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇。
TCP/IP通讯协议采用了5层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。
网络设备所在分层
注意我们这里说的是传统意义上的交换机和路由器，也称为二层交换机（工作在TCP/IP五层模型的下两
层）、三层路由器（工作在TCP/IP五层模型的下三层）。
随着现在网络设备技术的不断发展，也出现了很多3层或4层交换机，4层路由器。我们以下说的网络设
备都是传统意义上的交换机和路由器。
网络分层对应
网络数据传输时，经过不同的网络节点（主机、路由器）时，网络分层需要对应。
以下为同一个网段内的两台主机进行文件传输：
以下为跨网段的主机的文件传输：数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由
器
