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【网络编程】第一天 TCP/IP网络概述

【网络编程】第一天 TCP/IP网络概述
📅 发布时间：2026/7/26 19:22:12

目录

一、网络发展

1、分组交换

2、存储转发

3、因特网发展史

二、TCP/IP协议

1、网络的分层结构

2、IP协议（网际协议）

3、TCP报文（传输控制协议）

4、UDP协议（用户数据报 协议）

三、地址

1、mac地址（网卡的地址 —链路层）

2、IP地址（IPv4）32位 （IPv6） 128位（重要）

3、IP地址的分类（合理的利用IP地址资源）

4、IP地址分类（能否上外网）

5、回环IP地址

6、设置IP地址

五、端口——传输层

1、端口的概述

2、端口号

3、端口号的分类

六、 应用层协议开发架构

1、c/s架构 client客户端/sever服务器

2、b/s架构 browser浏览器/server服务器

七、划分网段

一、网络发展

网络节点：路由器和交换机组成

路由：网络通信路径

1、分组交换

同一个分组系统中 每组大小是等长。

每一个分组 都会携带一个首部

首部：分组在原数据的位置、源主机/目的主机信息

2、存储转发

节点收到分组，先暂时存储下来，再检查其首部，按 照首部中的目的地址，找到合适的节点转发出去 ，数据的重组 发生在目的主机上。

3、因特网发展史

TCP/IP是协议的统称，是一个族，不应认为是TCP或IP协议

单个ARPANET---->三级网络借结构--->多级网络结构

二、TCP/IP协议

1、网络的分层结构

七层结构：OSI/RM 开放互联参考模型（理论上的标准） ：

  1. 物理层：网络卡的接口类型、电流强弱等标准
  2. 数据链路层：负责完整的帧数据 收发（帧数据：完整独立在网上传输的数据），mac地址 的封装和解封装（设备到设备的通信）
  3. 网络层：负责IP报文的封装和解封装，IP地址。（主机到主机的通信）
  4. 传输层：负责端口的封装和解封装（端口区别是 系统的进程）（进程 到 进程的通信）
  5. 会话层：负查看数据是否能够到达目的主机，查看网络通信状态。
  6. 表示层：将计算机识别的二进制数据 转换成 用户能识别的（图片、视频、音频等）
  7. 应用层：具体应用程序的协议。

四层结构：TCP/IP模型（事实上的标准）：

  • 应用层：具体应用程序的协议

（FTP文件传输协议、Telnet远程登录协议、HTTP超文本传送协议、TFTP:简单文件传送协议 、NFS网络文件系统）

  • 传输层：负责端口的封装和解封装（端口 区别是 系统的进程）（进程 到 进程的通信）

（TCP传输控制协议、UDP用户数据报协议）

  • 网络层：负责IP报文的封装和解封装，IP地址。（主机 到 主机的通信）

（IP网际协议、ICMP网络控制报文协议（ping）、IGMP网络组管理协议）

  • 链路层：负责完整的帧数据 收发（帧数据：完整独立在网上传输的数据），mac地址的封 装和解封装（设备 到 设备的通信）

（arp地址解析协议rarp逆地址解析协议）

2、IP协议（网际协议）

IP在网络层（主机到主机的通信）

特点：

  1. 尽最大可能将数据报文 传送到目的主机。
  2. IP报文是独立传输的，互不干扰。
  3. 包含源IP和目的IP

3、TCP报文（传输控制协议）

TCP是可靠的传输层协议（进程和进程的通信）、面向连接的、序号和确认序号、排序检 错、失败重传，面向大文件传输。 如HTTP、FTP、SMTP等

4、UDP协议（用户数据报 协议）

UDP是不可靠的传输层协议（进程和进程的通信），无连接、不排序检错、不重传，简单 应答服务，支持广播、多播。 如：NFS、NTP（网络时间协议）、DNS（域名解析协议）等

三、地址

1、mac地址（网卡的地址 —链路层）

mac标示网卡地址编号（理论上全球唯一），以太网内的MAC地址是一个48bit的值。

2、IP地址（IPv4）32位 （IPv6） 128位（重要）

使用32bit,由{网络ID，主机ID}两部分组成

网络ID:IP地址中由子网掩码中1覆盖的连续位，标示IP地址在哪个网段。

主机ID:IP地址中由子网掩码中0覆盖的连续位，标示IP地址在网段的具体位置。

3、IP地址的分类（合理的利用IP地址资源）

  • A类地址：默认8bit子网ID,第一位为0 (广域网国家‐国家之间)

A类网络有127个，每个网络能容纳16777214（-2）（一千六百多万）个主机

  • B类地址：默认16bit子网ID,前两位为10 (城域网城市‐城市之间)

B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。

  • C类地址：默认24bit子网ID,前三位为110 （局域网）

C类网络可达209万余个，，每个网络能容纳254个主机。

  • D类地址：前四位为1110,多播地址
  • E类地址: 前五位为11110,保留为今后使用

4、IP地址分类（能否上外网）

公有IP：可直接连接Internet

私有IP：不能直接上Internet，可以借助代理上Internet ，私有IP不能直接 和公有IP通信。

私有地址范围：

A类 10.0.0.0 --10.255.255.255
B类 172.16.0.0–172.31.255.255
C类 192.168.0.0–192.168.255.255

5、回环IP地址

127.0.0.1~127.255.255.254中的任何地址都将回环到本地主机中

要是测试本机的网络配置，能ping通127.0.0.1说明本机的网卡和IP协议安装都没有问题

6、设置IP地址

window：

linux:

ifconfig ens33 192.168.44.130 netmask 255.255.255.0

自动获取IP:

sudo dhclient

设置子网掩码：

ifconfig ens33 192.168.44.130 netmask 255.255.255.0

五、端口——传输层

1、端口的概述

TCP/IP协议采用端口标识通信的进程。端口的本质是一段缓冲区。

特点：

  1. 对于同一个系统，一个端口只能被一个进程拥有。
  2. 对于同一个系统，一个进程可以拥有多个端口。
  3. 对于同一个端口，在不同系统中对应着不同的进程。

一个进程拥有一个端口后，传输层送到该端口的数据全部被该进程接收，同样，进程送交传 输层的数据也通过该端口被送出

2、端口号

  • 端口号表示一个网络进程。
  • 端口号是无符号短整型（1-65535）的类型。
  • TCP、UDP维护各自独立的端口号（可占用相同端口号）
  • 网络应用程序,至少要占用一个端口号,也可以占有多个端口号。

3、端口号的分类

知名端口（1~1023）

  • 由互联网数字分配机构(IANA)根据用户需要进行统一分配
  • 例如：FTP—21，HTTP—80等
  • 服务器通常使用的范围;若强制使用,须加root特权

动态端口（1024~65535） 应用程序通常使用的范围

六、 应用层协议开发架构

1、c/s架构 client客户端/sever服务器

客户端、服务器都需要用户实现。客户端和服务器同等重要。

服务器：

  • 被客户端连接 服务器必须指定在固定的端口等待客户端的连接。
  • 户端的连接到来，必须启动新的线程/进程 服务 客户端。
  • 服务器记得关闭 和客户端的连接

客户端：

  • 主动 连接服务器 客户端 给服务器 发送请求
  • 获取完请求 关闭连接

2、b/s架构 browser浏览器/server服务器

  • WebQQ、网页游戏。重心在服务器上。（移动）

七、划分网段

VLAN技术：虚拟局域网划分

例题：将局域网10.9.11.0/24换分成6个子网