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网络、IP地址与端口、协议

网络、IP地址与端口、协议

作者: 大千世界1998 | 来源:发表于2018-10-09 21:43 被阅读0次

网络

    早期的计算机都是互相独立的一台一台以数据运算为主的机器,随着时代的变迁,用于进行运算的数据的共享需求变得更加迫切,于是有人通过物理线路将多台计算机连接起来组成一个互联计算机平台,实现了多台计算机之间特定的数据交互模式,这就是最早期的网络和它的意义!


早期网络

    但是这样原始的连接操作方式非常简陋,同时对于连接的计算机要求进行改造以适应某个连接场合!极大程度的限制了数据共享的范围和计算机的普遍适用性能!

    在迫切的数据通信共享需求的刺激下,计算机网络技术有了快速的发展,同时也取得了非常有意义的成果。为了能在众多计算机中找到特定的计算机,Vint cerf 在实验室模拟阶段使用了 32 位标记的网络地址协议[internet protocal],用于标识网络上唯一的一台计算机,也就是后来的 ip 地址;

    为了能在一台计算机中找到特定的某个程序,将计算机中的每个和外界连接的程序设定了数据通信的通道,也就是后来经常听到的端口 port;

    同一时间国际标准化组织 ISO 为了大家能方便的在网络上进行数据的传输通信,定义了网络数据传输模型,就是经典的 OSI/RM 参考模型,模型规范了适用于不同网络层级的传输协议,方便大家可以通过不同的协议进行数据的有效传播和共享!


客户端与服务端

什么是客户端? 什么是服务端?
    对于不同的人不同的角度理解起来会有很多种含义,首先先明确一下关于客户端和服务端的本身的意义:
    在生活场景中,提供各种人们需要的服务的人群属于服务员,对应了软件中的服务端,如餐厅服务员提供就餐服务、售票员提供售票服务等等;另外一部分消费者人群是享受这些服务的,对应了软件中的客户端;理想情况下服务端要求二十四小时不间断提供服务,因为不确定客户端在什么时刻需要访问这些服务!
    在计算机中,客户端和服务端的架构模式,区分为硬件模式和软件模式。

硬件客户端/服务端

    这种模式下,一台机器可以作为提供服务的机器,如同我们生活中的打印机就是一个硬件服务器,在计算机通过网络传输给打印机具体的数据时,打印机就会工作提供打印服务.

    更多的是运行在网络上的各种硬件服务器,如 CDN 服务器[网络文件分发服务器],将我们需要的各种资源文件存储在网络上的一台主机中,在使用的时候只需要通过每个文件对应的一个 url 地址进行访问即可;如FTP 服务器[文件传输服务器],将我们的计算机文件可以存放在这样的服务上,并且在联网的情况下可以像操作本地计算机文件一样操作他们,给我们的生活带来了非常友好的帮助!

    工作在网络上的硬件服务器,通常情况下也会根据在服务器上安装的特定软件和应用场景来命名不同性质的服务器名称,如:web 服务器、数据库服务器、代理服务器等等。


硬件客户端/服务端
软件客户端/服务端

    软件服务器和硬件服务器不同的是:软件服务器是安装在硬件上的一种特殊的软件,可以通过程序的执行完成数据检索、数据处理、数据存取等等各种特性,再通过网络进行数据的共享通信,完成提供网络数据服务的功能!

    常见的如 web 软件服务器,主要是将一个服务器软件安装到工作在网络上的硬件主机上,然后就可以在 web 服务器中添加网站程序,启动一个网站来给用户提供各种服务操作;数据库软件服务器,将数据库软件安装在硬件主机上,提供数据的存取服务等等。


软件客户端/服务端

IP地址

    ip:internet protocal 网络互联协议(因特网地址寻址协议),中文缩写:网协。

    网络互联协议就是为了多台计算机能够在网络中进行网络互联通信而设计的协议,是能够使得网络上工作的任意一台计算机可以和其他计算机计算机之间实现网络通信的一套通用规则,任何计算机制造厂商生产的计算机必须遵守这套规则的情况下,就可以接入现行的网络实现联网通信的功能!

IP 地址根据使用的用户性质的不同,主要区分为 5 类 IP 地址:


IP地址分类

    A 类 IP 地址 一个 A 类 IP 地址由 1 字节的网络地址和 3 字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”, 地址范围从 1.0.0.0 到 126.0.0.0。可用的 A 类网络有 126 个,每个网络能容纳 1 亿多个主机。

    B 类 IP 地址 一个 B 类 IP 地址由 2 个字节的网络地址和 2 个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从 128.0.0.0 到 191.255.255.255。可用的 B 类网络有 16382个,每个网络能容纳 6 万多个主机 。

    C 类 IP 地址一个 C 类 IP 地址由 3 字节的网络地址和 1 字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。范围从 192.0.0.0 到 223.255.255.255。C 类网络可达 209 万余个,每个网络能容纳 254 个主机。

    D 类地址用于多点广播(Multicast)。D 类 IP 地址第一个字节以“lll0”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。224.0.0.0 到239.255.255.255 用于多点广播。

    E 类 IP 地址以“llll0”开始,为将来使用保留。240.0.0.0 到 255.255.255.254,255.255.255.255用于广播地址.

    全零(“0.0.0.0”)地址对应于当前主机。全“1”的 IP 地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址。

    私有地址:适用于局域网络的地址
    IP 地址 3 种主要类型各保留了 3 个区域作为私有地址,地址范围如下:
        A 类地址:10.0.0.0~10.255.255.255,
        B 类地址:172.16.0.0~172.31.255.255
        C 类地址:192.168.0.0~192.168.255.255

    本机地址:适用于当前主机进行网络回路测试:127.0.0.1 localhost
    IP 地址为 127.0.0.1~127.255.255.255

    子网掩码:专门针对不同类型的IP地址进行的网络地址和主机地址的规则定义。

    一个有效的 IP 地址,为了方便在网络上被寻址,通常情况包含三个部分:
    类型标志,网络地址,主机地址;

    类型标志有着非常明确的规范,网络地址和主机地址的区分主要通过子网掩码进行划分,子网掩码和 IP 地址一样都是 32 位,左边为 1 用于表示网络地址,右边为 0 表示主机地址。

某台主机 ip 地址:192.168.1.100
子网掩码:255.255.255.0
此时子网掩码对IP地址进行了划分,左边24位为网络地址,右边8位为主机地址
通常情况说的不在一个网段是指不在同一个网络地址下。

端口

端口(port):主要是用于区别不同的软件的通信渠道,用于正确的将数据通过指定的端口渠道传输给对应的软件!

不同的端口号分类:
计算机中的端口号的范围是 0~65535 之间
端口号根据其使用场景,一般区分为公用端口、动态端口、保留端口
    公用端口:0-1023
    动态端口:1024-65535
    1024-8000归各种应用使用,开发一般用8000以上的
    保留端口:一般是 unix 系统中超级用户进程分配保留端口号

常见端口号:

端口号 描述
21 FTP 文件传输端口
22 ssh 服务端口
23 telnet 服务端口
25 smtp 邮件服务端口
80 http 超文本传输协议端口
110 pop3 邮局协议端口
115 sftp 安全文件传输协议端口
443 https 安全超文本传输协议端口

more:更多端口请参考网络资料
remark:查看当前主机正在使用端口号:netstat –ano
remark:查看当前主机中某个端口号是否被使用:netstat –ano | findstr port

协议

概念

    协议:英文名称 protocal,是多方协商计议之后得出的约定、规则、规范
    通常情况下为了让工作在网络中的多台计算机之间能友好的完成不同软件的数据的通信,出现了互联网数据传输协议的概念,通过协议的约束,不同地域环境的计算机可以通过网络完成流畅的正确的数据交互。
    计算机网络数据传输协议目前最主流的就是欧洲计算机制造协会联盟,也称为国际标准化组织 ISO 指定的 OSI/RM 七层网络传输模型!

OSI/RM 模型

    国际标准化组织根据用户从操作应用程序到数据经过物理线路的传输通信,将网络数据传输划分成了七层模型(也有五层模型、四层模型的概念,都是从七层模型的基础上再次抽象出来的),通过不同层级模型的协议规范,将数据的传输进行了标准化处理,任何厂商生产的计算机都必须遵守这样的规范,才能在互联网中满足和其他计算机实现网络互联数据共享通信的功能。


OSI/RM 七层网络传输模型
协议族

    协议通常指代单独的一个协议,协议族通常指代互相关联的一组协议,协议栈指代某一组互相关联的协议和他们所属的 OSI 模型的层级结构。


协议族
常见网络传输协议
协议名称 协议描述
HTTP 超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol)
HTTPS 提供安全通道的超文本传输协议(HTTP with Secure)
FTP 文件传输协议(File Transfer Protocol)
TELNET 虚拟终端协议
SSH 安全外壳协议
POP3 邮局协议(版本3)收取邮件
SMTP 简单邮件传输协议,发送邮件
IP 数据包交换协议
TCP 端对端传输协议
UDP 数据广播协议
DNS 域名解析协议,可以通过nslookup查看域名解析信息
DHCP 动态主机配置协议

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