Java基础教程——网络基础知识

骑猪看日落 2021-11-11 12:48 502阅读 0赞

参考阅读[中国互联网发展史]：https://zhuanlan.zhihu.com/p/61602252

## 协议 ##

计算机网络中的通信必须有一些约定，这些约定称为“通信协议”。

通信协议规定了传输速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等处理的标准。

通信协议中有两个重要的协议，IP协议和TCP协议。

> IP协议：Internet Protocol，互联网协议，又称网际协议。
> 
> TCP协议：Transmission Control Protocol，传输控制协议。

这两个协议是互补的，实际使用中常统称为**“TCP/IP协议”**。

TCP/IP协议最早出现在Unix操作系统中，现在各操作系统都支持，是Internet中最常用的基础协议。

国际标准化组织（ISO）在1978年提出了“开放系统互连”参考模型（OSI），用于制定计算机网络模型的标准。

然而，OSI只是一个参考标准，事实上的标准是TCP/IP模型。

![1648799-20190714002516947-819401604.png][]

> ISO：International Organization for Standardization，国际标准化组织
> 
> OSI：Open System Interconnection，开放系统互联

TCP/IP 的体系结构：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>层</th> 
   <th>协议</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>应用层</td> 
   <td>各种应用层协议：HTTP, FTP, SMTP, DNS 等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>运输层</td> 
   <td>TCP: 传输控制协议(Transmission Control Protocol)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>UDP: 用户数据报协议(User Datagram Protocol)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>网际层</td> 
   <td>IP: 网际协议</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>网络接口层</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### TCP与UDP： ###

**TCP协议简介**  
TCP协议是面向连接的通信协议  
传输数据之前，在发送端和接收端建立逻辑连接，然后再传输数据，它提供了两台计算机之间可靠无差错的数据传输。  
TCP协议通过三次握手建立连接，四次挥手断开连接。

> 主要说明三次握手：  
> |--第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。  
> |--第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。  
> |--第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。  
> |--确认连接后，客户端和服务器开始进行数据传输。

由于这种面向连接的特性，TCP协议可以保证传输数据的安全，所以应用十分广泛，例如下载文件、浏览网页等。

![1648799-20190714002558909-66976526.png][]

↑三次握手四次挥手

**UDP协议简介**  
UDP协议是不面向连接的协议  
传输数据时，不需要建立连接，不管对方端服务是否启动，直接将数据、数据源和目的地都封装在数据包中，直接发送。  
因为无连接，所以传输速度快，但是容易丢失数据，因此UDP是不可靠的协议。日常应用中,例如视频会议、QQ聊天等。

**TCP与UDP的区别：**  
1.TCP面向连接；UDP不面向连接；  
2.TCP效率较低，占用系统资源较高，确认机制，重传机制、拥塞控制机制等会消耗大量时间；UDP没有这些机制，效率较高。  
3.TCP是流模式，UDP是数据报模式 ；  
4.TCP保证数据正确性，UDP可能丢包；  
5.TCP保证数据顺序，UDP不保证。

![TCP\_UDP.PNG][TCP_UDP.PNG]

> TCP/UDP笑话其一：  
> 一个TCP程序包走进一家酒吧：我要一杯啤酒。  
> 酒保：你要一杯啤酒？  
> 程序包：是的，我要一杯啤酒。

> TCP/UDP笑话其二：  
> A：你能给我解释一下什么是TCP么？  
> B：我开始解释了：你想听我解释一下TCP么？  
> A：嗯，我TCP。  
> B：好的，我会给你讲一个TCP的笑话。  
> A：好的，我会听你讲一个TCP的笑话。  
> B：你准备好听一个TCP的笑话么？  
> A：嗯，我准备好听一个TCP的笑话  
> B：Ok，那我要发TCP笑话了。大概有10秒，20个字。  
> 嗯，我准备收你那个10秒时长，20个字的笑话了。  
> 抱歉，你的连接超时了。你好，你想听TCP的笑话么。  
> B：过瘾不，没过瘾再来一个

> TCP/UDP笑话其三：  
> "Let me tell you a UDP joke, but you might not get it."

网络数据传输：

![1648799-20190714002705481-1028366761.png][]

## IP地址 ##

IP地址（Internet Protocol Address）  
网络中有多台计算机，它们必须通过某种标识来区分每一台机器，这中标识就是IP地址。

> 如果把计算机比作电话，IP地址就相当于电话号码。

IP地址（IPv4）由4个字节共32位二进制数组成，类似于：192.168.0.8；  
在网络寻找某一台计算机都是依靠它的IP地址（用域名或计算机名定位主机其实也是转成IP地址后再找到该主机的）；  
|-网络ID：网络ID标识了计算机所在的网段；  
|-主机ID：主机ID标识了特定的主机

> IPv4有大约42亿个。  
> IPv6采用128位地址长度，每16个字节一组，分成8组十六进制数，号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个地址。
> 
> 参考阅读【计算机网络的基本概念】：[https://zhuanlan.zhihu.com/p/61605812][https_zhuanlan.zhihu.com_p_61605812]

## 端口号 ##

一台计算机中往往运行着多个网络程序，IP地址只能确保把数据送到指定的计算机，但不能保证把这些数据传递给哪个网络程序。此时需要使用端口号加以区分。

> 【 协议+IP地址+端口号】

[查看端口被占用]:https://www.cnblogs.com/tigerlion/p/10664308.html

![1648799-20190714002741174-949973631.png][]

--------------------

## InetAddress类 ##

java.net.InetAddress类代表IP地址。

import java.net.*; public class _11InetAddressDemo { public static void main(String[] args) throws UnknownHostException { 主机IP(); IP获取主机地址(); 域名解析(); 主机名获取地址(); } static void 主机IP() throws UnknownHostException { // 获得当前本地主机的IP地址 System.out.println("=====InetAddress.getLocalHost()====="); InetAddress add1 = InetAddress.getLocalHost(); System.out.println("当前主机【toString()】" + add1.toString()); System.out.println("当前主机【getHostName()】" + add1.getHostName()); System.out.println("当前主机【getHostAddress()】" + add1.getHostAddress()); System.out.println("当前主机【getCanonicalHostName()】" + add1.getCanonicalHostName()); } static void IP获取主机地址() throws UnknownHostException { System.out.println("=====InetAddress.getByName(IP地址)====="); String ip = "192.168.0.103"; String add3 = InetAddress.getByName(ip).getHostName(); System.out.println("IP地址为" + ip + "的主机【】" + add3.toString()); } static void 域名解析() throws UnknownHostException { System.out.println("=====InetAddress.getAllByName(DNS域名解析)====="); String domainName = "www.baidu.com"; InetAddress[] add2 = InetAddress.getAllByName(domainName); for (InetAddress ad : add2) { System.out.println(domainName + "的IP是【】" + ad); } } static void 主机名获取地址() throws UnknownHostException { System.out.println("=====InetAddress.getAllByName(主机名)====="); String hostName = "DESKTOP-B1RPLJP"; InetAddress[] add4 = InetAddress.getAllByName(hostName); for (InetAddress ad : add4) { System.out.println(hostName + "->【】" + ad); } } }

转载于:https://www.cnblogs.com/tigerlion/p/11182805.html

[1648799-20190714002516947-819401604.png]: /images/20211109/e6d5eb988df34282aea66309ee4b4ba9.png
[1648799-20190714002558909-66976526.png]: /images/20211109/e90b0c78c6b646429ee283faed2e5f44.png
[TCP_UDP.PNG]: /images/20211109/1eeea27a9f834c47b90c5bd69ecd6d88.png
[1648799-20190714002705481-1028366761.png]: /images/20211109/8aefb7a028df44269b92c6e19c899342.png
[https_zhuanlan.zhihu.com_p_61605812]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/61605812
[1648799-20190714002741174-949973631.png]: /images/20211109/73200ae5658d477e90372e3641f139a1.png