正文

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前言

• 计算机网络基础 该是程序猿需掌握的知识，但往往会被忽略
• 今天，我将献上一份详细 & 清晰的计算机网络基础 学习指南，涵盖 TCP / UDP 协议、 Http 协议、 Socket 等，希望你们会喜欢。

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目录

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1. 计算机网络体系结构

1.1 简介

• 定义
  计算机网络的各层 + 其协议的集合
• 作用
  定义该计算机网络的所能完成的功能

1.2 结构介绍

• 计算机网络体系结构分为3种： OSI 体系结构、 TCP / IP 体系结构、五层体系结构

• OSI 体系结构：概念清楚 & 理念完整，但复杂 & 不实用
• TCP / IP 体系结构：含了一系列构成互联网基础的网络协议，是 Internet 的核心协议 & 被广泛应用于局域网 和 广域网
• 五层体系结构：融合了 OSI 与 TCP / IP 的体系结构，目的是为了学习 & 讲解计算机原理

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低三层为通信子网，负责数据传输
高三层为资源子网，相当于计算机系统，完成数据处理；
传输层承上启下

• TCP / IP 的体系结构详细介绍
  由于 TCP / IP 体系结构较为广泛，故主要讲解

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• OSI 的体系结构详细介绍

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2. TCP协议

Transmission Control Protocol ，即 传输控制协议

1. 属于 传输层通信协议
2. 基于 TCP 的应用层协议有 HTTP 、 SMTP 、 FTP 、 Telnet 和 POP3

关于 TCP 的其他知识：如三次握手、四次挥手、无差错控制原理等，具体请看文章： 计算机网络：这是一份全面 & 详细 的TCP协议攻略

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3. UDP协议

3.1 定义

User Datagram Protocol ，即 用户数据报协议

1. 属于 传输层通信协议
2. 基于 UDP 的应用层协议有 TFTP 、 SNMP 与 DNS

3.2 特点

无连接的、不可靠的、面向报文、无拥塞控制，具体介绍如下：

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3.3 优缺点

• 优点：速度快
• 缺点：消息易丢失（特别是 网络较差时）

3.4 应用场景（对应应用层协议）

要求通信速度高

如：
域名转换： DNS 协议
文件传输： FTP 协议
网络管理： SNMP 协议
远程文件服务器： NFS 协议

3.5 报文段格式

• UDP的报文段共有2个字段：数据字段 & 首部字段
• 下面主要介绍首部（8字节、4个字段）

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3.6 TCP、UDP协议的区别

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4. HTTP协议

• 简介

  
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• 关于其工作方式、报文段等知识，请看文章： 这是一份全面& 详细 HTTP知识讲解

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5. Socket

5.1 简介

• 即套接字， 是应用层 与 TCP/IP 协议族通信的中间软件抽象层，表现为一个封装了 TCP / IP协议族 的编程接口（API）

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1. Socket 不是一种协议，而是一个编程调用接口（ API ），属于传输层（主要解决数据如何在网络中传输）
2. 即：通过 Socket ，我们才能在Andorid平台上通过 TCP/IP 协议进行开发
3. 对用户来说，只需调用Socket去组织数据，以符合指定的协议，即可通信

• 成对出现，一对套接字：

Socket ={(IP地址1:PORT端口号)，(IP地址2:PORT端口号)}

• 一个 Socket 实例 唯一代表一个主机上的一个应用程序的通信链路

5.2 其他知识

关于 Socket 的原理、机制过程 & 使用方式，具体请看文章： Android：这是一份很详细的Socket使用攻略

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6. 其他知识

6.1 在浏览器中输入 url 地址 ->> 显示主页的过程

打开一个网页，整个过程会使用哪些协议

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6.2 IP地址（IPv4地址）

• 定义
  连接在 Internet 中的每一台主机（或 路由器）的全球唯一的标识符

• 组成 IP地址 = 32位 = 网络号 + 主机号；即IP地址::={<网络号>，<主机号>}

其中：

1. 网络号：标志主机（或路由器）所连接到的网络。一个网络号在整个因特网范围内必须是唯一的。
2. 主机号：标志该主机（或路由器）。一个主机号在它面前的网络号所指明的网络范围必须是唯一的。

不同类型的IP地址，其主机号 & 网络号所占字节数不同； 故：一个IP地址在整个网络范围内是唯一的

• 分类
  传统的IP地址是分类的地址，分为A，B，C，D，E五类

区别在于网络号 & 主机号占的字节数不同

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• 特别注意：在各类IP地址中，有一些IP地址用于特殊用途，不能用于做主机IP地址

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6.3 ICMP协议

• 定义
  Internet Control Message Protocol ，即 网际控制报文协议

1. 属于IP层协议
2. 注：ICMP报文不是高层协议，而是作为IP层数据报的数据，加上数据报首部，组成IP数据报发出去

• 作用
  更有效地转发IP数据包 & 提高交付成功的机会

同时允许主机 / 路由器报告差错 & 异常情况

• 分类
  ICMP 差错报告报文 & ICMP 询问报文

• 主要应用 PING（分组网间探测）、Traceroute（跟踪1个分组从源点到终点的路径，原理 = 从源主机向目的主机发送一连串的IP数据报）

下面，将主要介绍 Ping 的过程

6.4 Ping的过程

• 定义
  Packet InterNet Groper ，即分组网间探测

1. 是 ICMP 报文的1个重要应用：使用了IPCM回送请求 & 回送回答报文

1. 是应用层直接使用网络层ICMP的1个例子，无经过传输层的TCP、UDP

• 作用 测试2个主机的连通性

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