網絡與socket

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這篇文章寫的也不錯，socket={ip,port}
暫時不理解進程爲何要用ip+協議+port做爲惟一標識

目錄

• 網絡
• IP地址
• 端口
• socket
• 總結

1 網絡

1.1 網絡定義

• 網絡就是一種輔助雙方或者多方可以鏈接在一塊兒的工具
• 若是沒有網絡可想單機的世界是多麼的孤單

1.2 使用網絡的目的

• 就是爲了聯通多方而後進行通訊用的，即把數據從一方傳遞給另一方
• 若是沒有網絡，編寫的程序都是單機的，即不能和其餘電腦上的程序進行通訊
• 爲了讓在不一樣的電腦上運行的軟件，之間可以互相傳遞數據，就須要藉助網絡的功能

1.3 總結

• 使用網絡可以把多方連接在一塊兒，而後能夠進行數據傳遞
• 所謂的網絡編程就是，讓在不一樣的電腦上的軟件可以進行數據傳遞，即進程之間的通訊

2 IP地址

2.1 ip地址的做用

ip地址：用來在網絡中標記一臺電腦，好比192.168.1.1；在本地局域網上是惟一的。

2.2 ip地址的分類

每個IP地址包括兩部分：網絡地址和主機地址

2.2.1 A類IP地址

一個A類IP地址由1字節的網絡地址和3字節主機地址組成，網絡地址的最高位必須是「0」
地址範圍1.0.0.1-126.255.255.254
二進制表示爲：

00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111110 11111111 11111111 11111110

可用的A類網絡有126個，每一個網絡能容納1677214個主機

2.2.2 B類IP地址

一個B類IP地址由2個字節的網絡地址和2個字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是「10」
地址範圍128.1.0.1-191.255.255.254
二進制表示爲：

10000000 00000001 00000000 00000001 - 10111111 11111111 11111111 11111110

可用的B類網絡有16384個，每一個網絡能容納65534主機

2.2.3 C類IP地址

一個C類IP地址由3字節的網絡地址和1字節的主機地址組成，網絡地址的最高位必須是「110」
範圍192.0.1.1-223.255.255.254
二進制表示爲:

11000000 00000000 00000001 00000001 - 11011111 11111111 11111110 11111110

C類網絡可達2097152個，每一個網絡能容納254個主機

2.2.4 D類地址用於多點廣播

D類IP地址第一個字節以「1110」開始，它是一個專門保留的地址。
它並不指向特定的網絡，目前這一類地址被用在多點廣播（Multicast）中
多點廣播地址用來一次尋址一組計算機 s 地址範圍

224.0.0.1-239.255.255.254

2.2.5 E類IP地址

以「1111」開始，爲未來使用保留
E類地址保留，僅做實驗和開發用

2.2.6 私有ip

在這麼多網絡IP中，國際規定有一部分IP地址是用於咱們的局域網使用，也就
是屬於私網IP，不在公網中使用的，它們的範圍是：

10.0.0.0～10.255.255.255
172.16.0.0～172.31.255.255
192.168.0.0～192.168.255.255

注意:

IP地址127.0.0.1~127.255.255.255用於迴路測試，
如：127.0.0.1能夠表明本機IP地址，用 http://127.0.0.1 就能夠測試本機中配置的Web服務器。

3 端口

3.1 什麼是端口

• 端口就好一個房子的門，是出入這間房子的必經之路。
• 若是一個程序須要收發網絡數據，那麼就須要有這樣的端口
• 在linux系統中，端口能夠有65536（2的16次方）個之多！
• 對端口進行統一編號，這就是所說的端口號

3.2 端口號

端口是經過端口號（一個整數）來標記的，範圍是從0到65535
注意：

端口數不同的*nix系統不同，還能夠手動修改

3.3 端口的分配

端口號不是隨意使用的，而是按照必定的規定進行分配。端口的分類標準有好幾種，筆者在這裏不作詳細講解，只介紹一下知名端口和動態端口

3.3.1 知名端口（Well Known Ports）

知名端口是 衆所周知的端口號，範圍從0到1023

• 80端口分配給HTTP服務
• 21端口分配給FTP服務

在這裏爲了方便理解，咱們能夠將端口號想象成手機號，一些經常使用的功能使用的號碼是你們都知道的，比如電話號碼1十、1008六、10010同樣，他們在電話中的地位和知名端口在端口的地位是相似的
通常狀況下，若是一個程序須要使用知名端口的須要有root權限

3.3.2 動態端口（Dynamic Ports）

動態端口的範圍是從1024到65535

之因此稱爲動態端口，是由於它通常不固定分配某種服務，而是動態分配。

動態分配是指當一個系統程序或應用程序程序須要網絡通訊時，它向主機申請一個端口，主機從可用的端口號中分配一個供它使用。
當這個程序關閉時，同時也就釋放了所佔用的端口號

3.3 怎樣查看端口

• 用「netstat －an」查看端口狀態
• lsof -i [tcp/udp]:2425

4 socket（進程間通訊的一種方式）

4.1 不一樣電腦上的進程間通訊的實現

• 首要要惟一標識一個進程
• 在1臺電腦上能夠經過進程號（PID）來惟一標識一個進程，可是在網絡中這行不通。
• 這就須要TCP/IP協議族，網絡層的「ip地址」 能夠 惟一標識網絡中的主機，而傳輸層的「協議+端口」 能夠 惟一標識主機中的應用進程（進程）。
• 這樣利用ip地址，協議，端口就能夠標識網絡的進程了，網絡中的進程就能夠利用該方式與其它進程進行交互

注意：

進程：運行的程序以及運行時用到的資源這個總體稱之爲進程
進程間通訊指：運行的程序之間的數據共享

4.2 socket簡介

• socket()函數：用於根據指定的地址族、數據類型和協議來分配一個套接口（通信的基石是套接口，一個套接口是通信的一端）的描述字及其所用的資源
• socket(簡稱 套接字) 是進程間通訊的一種方式，它與其餘進程間通訊的一個主要不一樣是：
  它能實現不一樣主機間的進程間通訊，咱們網絡上各類各樣的服務大多都是基於 Socket 來完成通訊的，例如瀏覽網頁、QQ 聊天、收發 email 等等

注意：

套接字使用流程 與 文件的使用流程很相似

• 建立套接字
• 使用套接字收/發數據
• 關閉套接字

5 網絡通訊總結

• 網絡通訊能夠說是在網絡中，知道互相之間的「IP地址（在網絡層）」以肯定相互是誰，再經過知道要進行通訊的「協議+端口號（在傳輸層）」，以肯定通訊雙方進行通訊的工具即進程，而在這過程當中必然涉及到套接口的描述字及其所用的資源的分配（軟件及硬件），當下實現這一功能的多采用socket（）函數。
• 詳細的來講，一臺擁有IP地址的主機能夠提供許多服務，好比HTTP（萬維網服務）、FTP（文件傳輸）、SMTP（電子郵件）等，這些服務徹底能夠經過1個IP地址來實現。那麼，主機是怎樣區分不一樣的網絡服務呢？顯然不能只靠IP地址，由於IP地址與網絡服務的關係是一對多的關係。
• 其實是經過「IP地址+端口號」來區分不一樣的服務的。須要注意的是，端口並非一一對應的。好比你的電腦做爲客戶機訪問一臺WWW服務器時，WWW服務器使用「80」端口與你的電腦通訊，但你的電腦則可能使用「3457」這樣的端口。