学习笔记之JavaSE（49）--网络编程1

今天学习的内容是网络参考模型、IP地址与端口号和传输协议

一、网络参考模型

如果想要完成客户端与服务器之间的数据交互，就要用到网络通信。 为了解决不同结构的网络的互联问题，国际标准化组织ISO制定了OSI网络参考模型，将复杂的网络通信问题化为若干个容易处理的小问题。而TCP/IP网络参考模型除了层的划分更加简单，基本内容是与OSI模型相同的。实际上，OSI模型和TCP/IP模型都是在描述网络通信的过程：客户端发送的数据从顶层到底层经过层层“打包”之后传输给服务器，服务器再将数据从底层到顶层进行层层“拆包”最终获取数据。OSI模型和TCP/IP模型的图例如下：

目前通用的是TCP/IP四层模型（Internet使用的就是TCP/IP模型）。其中：

• 网络接口层作为最底层，通常不用考虑
• Java网络编程主要是结合多线程、IO流和网络层/传输层进行开发
• 框架技术主要用于应用层开发（框架已经将多线程、IO流和网络层/传输层进行了封装）

二、IP地址与端口号

想要进行客户端与服务器的交互，前提条件就是要先知道两项关于服务器的信息：它在哪里以及用哪个端口来收发数据，也就是IP地址与端口号（它们属于网络层）。

在Internet网络上存在着数以亿计的计算机，每一台计算机都使用网络为其分配的Internet地址代表自己，这个地址就是IP地址，IP地址是唯一的！由于现在网络设备太多，造成IP地址资源紧张，于是就出现了外网IP和内网IP。通常只为某个路由器分配一个外网IP，再为连接此路由器的所有设备分配一个动态的内网IP。通过使用NAT（Network Address Translation，网络地址转换）技术可以转换内网IP和外网IP，从而可以节省IP资源。目前IP地址使用四个字节的十进制数来表示，称为IPv4。目前人们正在试验使用16个字节来表示IP地址，这就是IPv6。

端口号则是用于标识进程的逻辑地址，一个指定的端口不能被多个进程共用！！如果没有端口号，服务器就无法分辨客户端要连接到哪个应用程序。一个IP地址有65536个端口可用（0~65535），其中0~1023已经被保留给特定的进程（比如HTTP的端口号是80）。顺便一提，防火墙的原理就是禁用某端口~

三、传输协议

传输层中常见的传输协议有TCP协议（Transmission Controll Protocol，传输控制协议）和UDP协议（User Datagram Protocol，用户数据报协议）。TCP协议和UDP协议的区别为：

• TCP协议需要建立连接，是可靠协议；UDP协议将数据、源和目的地封装成数据报，不需要建立连接，是不可靠协议
• TCP协议可以进行大量的数据传输；UDP协议的每个数据报大小必须在64k之内
• TCP协议需要建立连接，速度较慢；UDP协议不需要建立连接，速度较快

比如QQ使用的就是UDP协议，对方不在线也可以发信息。