Java学习笔记之--------网络编程的概念

什么是计算机网络

把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。

计算机网络的主要功能

资源共享

信息传输与集中处理

均衡负荷与分布处理

综合信息服务(www/综合业务数字网络ISDN)

什么是网络通信协议

计算机网络中实现通信必须有一些约定即通信协议,对速率、传输代码、代码结构、传输控制步骤、出错控制等制定标准。

TCP传输协议:TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)一种面向连接(连接导向)的、可靠的、基于字节流的传输层(transport layer)通信协议。特点有:面向连接,点到点的通信,高可靠性。

UDP传输协议:UDP(User Datagram Protocol 用户数据报协议)一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传输服务。特点:非面向连接,传输不可靠,数据可能丢失。

网络通信接口

为了使两个结点之间能进行对话,必须在它们之间建立通信工具(即接口),使彼此之间能进行信息交换。接口包括两个部分:硬件装置:实现结点之间的信息传送。软件装置:规定双方进行通信的约定协议。

网络分层

由于结点之间联系很复杂,在制定协议时,把复杂成分分解成一些简单的成分,再将它们复合起来。最常用的复合方式是层次方式,即同层间可以通信,上一层可以调用下一层,而与下一层不再有关系。

网络分层就是将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包,控制信息的加载或拆出等工作,分别由不同的硬件和软件模块去完成。这样可以将往来通信和网络互连这一复杂的问题变得较为简单。

网络层次可划分为五层因特网协议栈和七层因特网协议栈。

因特网协议栈共有五层:应用层、传输层、网络层、链路层和物理层。

应用层:支持网络应用,应用协议仅仅是网络应用的一个组成部分,运行在不同主机上的进程则使用应用层协议进行通信。主要的协议有:http、ftp、telnet、smtp、pop3等。

传输层:负责为信源和信宿提供应用程序进程间的数据传输服务,这一层上主要定义了两个传输协议,传输控制协议即TCP和用户数据报协议UDP。

网络层:负责将数据报独立地从信源发送到信宿,主要解决路由选择、拥塞控制和网络互联等问题。

数据链路层:负责将IP数据报封装成合适在物理网络上传输的帧格式并传输,或将从物理网络接收到的帧解封,取出IP数据报交给网络层。

物理层:负责将比特流在结点间传输,即负责物理传输。该层的协议既与链路有关也与传输介质有关。

ISO提出的OSI(Open System Interconnection)模型将网络分为七层,即物理层( Physical )、数据链路层(Data Link)、网络层(Network)、传输层(Transport)、会话层(Session)、表示层(Presentation)和应用层(Application)。

物理层(Physical layer)是参考模型的最低层。该层是网络通信的数据传输介质,由连接不同结点的电缆与设备共同构成。主要功能是:利用传输介质为数据链路层提供物理连接,负责处理数据传输并监控数据出错率,以便数据流的透明传输。

数据链路层(Data link layer)是参考模型的第2层。 主要功能是:在物理层提供的服务基础上,在通信的实体间建立数据链路连接,传输以“帧”为单位的数据包,并采用差错控制与流量控制方法,使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

网络层(Network layer)是参考模型的第3层。主要功能是:为数据在结点之间传输创建逻辑链路,通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径,以及实现拥塞控制、网络互连等功能。

传输层(Transport layer)是参考模型的第4层。主要功能是向用户提供可靠的端到端(End-to-End)服务,处理数据包错误、数据包次序,以及其他一些关键传输问题。传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节,因此,它是计算机通信体系结构中关键的一层。

会话层(Session layer)是参考模型的第5层。主要功能是:负责维护两个结点之间的传输链接,以便确保点到点传输不中断,以及管理数据交换等功能。

表示层(Presentation layer)是参考模型的第6层。主要功能是:用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式,主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

应用层(Application layer)是参考模型的最高层。主要功能是:为应用软件提供了很多服务,例如文件服务器、数据库服务、电子邮件与其他网络软件服务。

IP地址

IP地址是指互联网协议地址(Internet Protocol Address,又译为网际协议地址),是IP Address的缩写。IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。

端口号

我们知道,一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务,比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等,这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。主机是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的。

一个IP地址的端口通过16bit进行编号,最多可以有65536个端口。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。但是1024以下的端口号尽量不要使用,因为有很多默认的端口号,比如http默认80,ftp默认21。

URL

URI(Uniform Resource Identifier)统一资源标识符,用来唯一的标识一个资源。

URL(Uniform Resource Locator)统一资源定位符,它是一种具体的URI。统一资源定位符是对可以从互联网上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示,是互联网上标准资源的地址。互联网上的每个文件都有一个唯一的URL,它包含的信息指出文件的位置以及浏览器应该怎么处理它。

由四部分组成:协议,存放资源的主机域名(或IP地址),资源文件名和端口号。

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