网络基础

协议

协议就是约定

网络协议是协议中的一种

协议分层

协议本身也是软件，在设计上为了更好的模块化，解耦合，也是设计成为层状结构的

两个视角：

小白：同层协议，直接通信

工程师：同层协议，没有直接通信，是各自使用下层提供的结构能力，完成的通信

分层可以实现解耦合，降低复杂度

TCP/IP协议族

为什么要有TCP/IP协议族？用来解决网络遇到的问题

距离长引入了很多问题：

• 精准发送到指定目标
• 传输困难
• 丢失的风险

冯诺依曼计算机也是网络，只不过距离比较近

OS可以不同，但协议栈必须按照相同标准实现，所以不同主机才可以相互通信

TCP：传输层

IP：网络层

TCP/IP：必须实现在内核中

TCP/IP是最重要的协议，所以以此命名协议族

操作系统都是C语言写的

TCP/IP是操作系统一部分，也是C写的，TCP/IP部分C代码在所有OS都相同

协议本质就是相同的结构体，不同OS/主机使用相同结构体（相同代码），这就是协议本质

协议的朴素认识：所谓协议，就是通信双方都认识的结构化的数据类型（因为代码相同）

每台主机在局域网上，要有唯一的标识确保主机的唯一性：mac地址

以太网是局域网中的一种

为了防止数据碰撞（冲突），以太网中只允许同时存在一个数据。以太网相当于临界资源

报文＝报头＋有效载荷

mac & ip

ip是一直不变的，mac是一直变化的

图片

看目的ip进行路由

局域网通信，需要mac地址

一般而言，mac地址，只在局域网中有效

端口号（port）

端口号是传输层协议内容

端口号是二字节16位整数

端口号标识一个进程

0-1023 知名端口号

1024-65535：操作系统动态分派端口号

ip＋端口号唯一确定一个进程

网络通信本质：进程间通信

socket：ip＋地址

socket（插座）

为什么不用pid/tid，非要新建一个端口号概念？

网络和进程等解耦合，防止互相干扰

传输层中TCP/UDP协议

Transmission Control Protocol

传输控制协议

User Datagram Protocol

用户数据报协议

[细节不同]

TCP/DUP没有好坏，各有使用条件

字节流：类似水流，随便读取

数据报：类似快递，只能按照规定限制读取

网络规定，所有发送到网络的，都是大端

sockaddr

struct sockaddr

sockaddr_in

sockaddr_un

继承与多态

用sockaddr接收in/un

为什么不用void*？

• 当时还没有void*
• sockaddr比void*语义清楚

板书笔记