Linux：网络编程基础
目录
1.OSI模型：理想模型（7层——物数网传会表应，最全，每一层功能不一样）
1.基础知识
1.1网络干的事
传递信息。（IT：Information Technology）
1.2协议
通信双方约定的一套通信标准（只有有协议才能破译对方发的是啥）。接下来我将学习的协议是国际通用标准，在国际上通用。（私有协议使用范围更小。）
1.3国际通用协议模型
1.3.1 OSI模型：理想模型（7层——物数网传会表应，最全，每一层功能不一样）
应用层：要传递的数据和信息
表示层：是否对数据加密、以何种形式表示（只要通过设备，就会有信息安全问题）
会话层：是否需要建立会话链接（如看直播，进行连续收发，避免发一次收一次）
传输层：传递数据的方式【①数据包传输：一包一包地法 ②流式传输：先建立一个通道，传输是连续的】（类似快递：空运，陆运...）
网络层：数据的路由（数据从A到达B）（跨局域网的通信）
数据连接层：局域网内部的通信
物理层：物理介质的连接
搞懂理想模型推荐书目：
1.3.2 TCP/IP模型（实用模型/工业模型-OSI 模型的简化版）：
应用层：（由应用层，表示层，会话层合并）传输的数据——为用户提供所需要的各种服务
传输层：传输的方式(TCP还是UDP)
网络（际）层：如何发送数据——主要解决主机到主机的通信（端到端）问题。
网络接口层：（由数据链路层，物理层合并）用于屏蔽硬件差异，负责监视数据在主机和网络之间的交换。
注意：每一层完成的功能和OSI模型是一样的
1.4国际通用模型协议
1.4.1.应用层：
HTTP协议：超文本传输协议——用于网页（超文本：一个文本里既包含字又包含图，视频等等，如网页）（网页-存于服务器->性能很强大的电脑->作用：为网络中的主机提供服务。 每次查看网页，本质上是从服务器下载网页到本地，每次下载网页这种功能就具象成了一种HPTTP这种协议）
HTTPS协议：加密后的HTTP协议——用于银行。加密传输，收到后解密，更安全（传输超文本携带密码，防止钓鱼网站）【所以 HTTPS协议用得比HTTP协议更多】
DNS协议：域名解析协议（将域名转换成IP地址）【∵①域名更容易记忆②不同地域的服务器可以设置相同的域名，输入域名可以方便访问最近的那个服务器】
TELNET协议：远程登陆协议
SMTP协议：邮件传输协议
MQTT协议：物联网传输协议——本质上是向服务器发送链接，可以向服务器发消息或者订阅服务器的消息，广泛用于物联网，∵通信量特别小
嵌入式相关协议
MTP:网络时钟协议——智能手机自动网络校准时间
SNMP（光懂它就能找到不错的工作）:简单网络管理协议(实现对网络设备集中式管理)
RTP/RTSP:用传输音视频的协议(安防监控)
...
1.4.2.传输层（网络编程主要处理的就是它）
1.4.2.1 端口号
概念：是一个16位数字，介于1-65535
作用：区分一台主机接收到的数据包应该转交给哪个任务（进程、线程）来进行处理，使用端口号来区别
端口分类：端口号一般由IANA(Internet Assigned Numbers Authority)管理
众所周知端口:1~1023(如：FTP:21,SSH:22，HTTP:80，HTTPS:469)
保留端口:1024-5000(不建议使用)
可以使用端口:5000~65535
TCP端口号与UDP端口号独立
应用：
网络里面的通信是由 IP地址+端口号 来唯一决定
1.4.2.3 字节序
字节序是指不同的CPU访问内存中的多字节数据时候，存在大小端问题
应用：网络传输的时候采用大端模式-网络字节序（进行网络通信时需进行本地字节序和网络字节序的转换，不管本地是小端存储还是大端存储，进入网络都转换成大端）
//主机字节序到网络字节序 u_long htonl(u_long hostlong): u_short htons(u_short short): //网络字节序到主机字节序 u_long ntohl (u_long hostlong); u_short ntohs(u_short short);1.4.2.3 协议
TCP(Transfer Control protocol，传输控制协议):提供面向连接的，一对一的可靠数据传输的协说
UDP (user Datagram Protocol,用户数据报协议):提供不可靠（发太快会丢包），无连接的尽力传输协议，适合音视频这类对实时性要求高的场景。
SCTP(Stream Control Transmission Protocol,流控制传输协议):TCP的增强版，提供面向连接的，多对一或多对多的可靠数据传输协议【军方使用】
UDP协议：用户数据报协议（数据报：一包一包地传递 问题：易丢包，对方有没有收到，这个地址对不对，都无反馈）
特点：①UDP资源开销比较小
②UDP传输机制简单
③UDP传输不安全、不可靠
④UDP是无连接的
TCP协议：传输控制协议
特点：①TCP资源开销比较大（因为包头长）
②TCP机制复杂
——通信前： 通过 “三次握手” 机制建立通信（SYN：请求应答信号“听到请回答”）（ACK：应答信号）
——通信过程中：确认机制（以对方收到多少字节为准而不是我发了多少字节）
——流量控制、拥塞控制【可以调节发送窗口和接收窗口进行流量控制】（如百度网盘下载的很慢-通过调节流量控制）
——通信结束后： ”四次挥手“ 结束连接（FIN：结束连接）
③TCP传输安全、可靠
④TCP有链接（只要没手动断开就一直连）
1.4.3 网络层
协议：
IP: Intemet protocol(分为IPv4和IPv6)
ICMP: Internet控制管理协议，ping命令属于ICMP【ping为网络层的命令，用于检测端到端是否接通】
IGMP: Intermet分组管理协议，广播、组播
IPv4协议（IP地第4个版本version4）：
1.IP地址（如：192.168.0.107）
1.1 IP地址 == 网络位（192.168.0） + 主机位（107号主机）
1.2 IP地址分类
IPV4:采用32位的整数来表示（上世纪网络设备不多所以用的32位）（如：192.168.0.107）
IPV6:采用了128位整数来表示（本世纪网络设备大增，IPv4不够用，才有的 IPV6。夸张地说：地球上每一粒沙子都能分配一个IP地址）(如：fe80::20c:29ff:fec1:7619)
1.3 IP地址形式
点分形式：192.168.0.107
二进制形式：11000000.10101000.00000000.01101011
域名形式：www.baidu.com
1.4 特殊的IP地址
2.网络位：指在哪个网段之内，网段都有编号，一个网段就是一个局域网编号（192.168.0）
网段号：网络位不变 ，主机位全为0。如（192.168.0.0）
3.子网掩码：用来区分IP地址的网络位和主机位，子网掩码是1的部分表示网络位，子网掩码是0的部分表示主机位【∵有可能前三部分是网络位，第四部分是主机位；也可能前两部分是网络位，后两部分是主机位】
应用：网络位相同的IP地址可以直接通信，网络位不同（则局域网不同）不能直接通信，不同局域网通信需要借助路由器完成数据的转发
4.一个局域网内能容纳主机的个数 :2^主机位-2 （减去网段号和广播地址）
网段号：(网络位不变，主机位全为0） 【用于标识局域网】 不能使用
广播地址：(网络位不变，主机位全为1) 【只要发一条信息，局域网内都所有主机能收到】 不能使用
5.IP地址的分类
6.公有地址和私有地址
公有地址:能够直接上互联网的地址，如服务器IP地址（需向移动电信连通运营商申请）
私有地址:只有局域网内能直接访问，不能直接上互联网的地址，需通过地址转换协议转换成公有IP地址上网。谁都先还要公有IP地址，但是因为IP地址有限，所以需私有IP地址来节省共有IP地址。局域网内大家的私有IP地址通过路由器后会转换成一个公有IP地址实现上网（可能一个小区，一个省份就那么几个公有IP地址）
A类私有IP地址:10.0.0.0-10.255.255.255
B类私有IP地址:172.16.0.0-172.31.255.255
C类私有IP地址:192.168.0.0-192.168.255.255
应用:
①同一网段内的IP地址能够直接通信——插上网线直接通信(不同网段也能通信，但是是间接，且必须是公有网段)② 交换机不能跨局域网通信，只有路由器可以跨局域网通信，现在把交换机和路由器做一起了
发送数据：逐层加包头接收数据：逐层拆包头
IPv6协议（IP地第6个版本version6）（不过多讲解）
1.4.4 网络接口层
MAC地址:48位全球唯一，网络设备的身份标识
协议：
ARP协议：根据IP地址（IP地址不唯一）获取MAC地址（网卡地址，唯一）
RARP协议：根据MAC地址获取IP地址
应用：跨局域网通信使用IP地址（因为需要用到网络层），局域网内部通信使用MAC地址
2.网络的配置及相关命令
2.1虚拟机网络的两种工作模式：
2.1.1桥接模式：
Ubuntu与Windows网络相互独立，每个系统会单独分配一个IP地址
可以作为局域网的服务器（因为IP地址独立）
作为服务器端使用必须使用桥接模式，因为Ubuntu必须有一个真实的独立的IP地址
2.1.2NAT模式
1.Ubuntu与Windows网络关联，Ubuntu相当于Windows一个软件，Ubuntu lP地址是虚拟出来的，无法作为服务器
2.无法作为局域网服务器
作为客户端所用优先选择NAT模式，因为Windows有网，Ubuntu就有网
2.2相关命令
ifconfig命令:
ifconfig
功能：查看本机网卡的IP地址
ifconfig 网卡名 IP地址/24 up
功能：用 ifconfig 临时设 IP（重启失效）：
#示例：将ens33网卡设置为192.168.0.108,子网掩码设置为255.255.255.0启动网卡
sudo ifconfig ens33 192.168.0.108/24 up
#关闭/开启网卡(开启需加sudo)
ifconfig 网卡名 down/up
示例：
ping命令
发送连接请求，测试与某个IP地址是否能够连通
ping www.baidu.com
只要能ping通，就能通信
netstat -anp命令
查网络连接
