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计算机网络背景
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网络发展史：一个网络由路由器星形发散
局域网
1、指覆盖范围在1000米以内的网络
2、计算机的数量较多，通过交换机和路由器连在一起，也被称为服务器。
城域网：
1、指覆盖范围在10~20Km
广域网：
1、指覆盖范围更大
2、将远隔万里的计算机连在一起
总结：
交换机：
记录相互连接的计算机的mac地址进行数据交换
路由器：
在数据交换的基础上增加了网络标识，给网络中的数据找到合适路径，实现原端到对端。(这里有协议和ip地址的知识)
还有什么互联网Internet网：指具有国际范围的广域网
以太网令牌环网：指典型的组网方式
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网络中的地址管理
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认识IP地址-----ip协议有两个版本，, IPv4(unit32_t)和IPv6(unit8_t ip[16])。
1、ip地址在ip协议中，标识网络中不同主机地址,不能重复。
2、对于ipv4,i是一个4字节，32位整数。
3、通常使用“点分十进制”字符串表示IP地址，192.168.0.1，.以一个字节一个字节分割。
因为IP地址只有2的32次方个范围，是不够使用的—问题。
有两个技术可以应急一下这个情况–只能应急不能根本解决问题。
1、DHCP，动态分配ip,谁上网给谁，但是同一时间上网人多就不行了
2、NAT，网络地址转换，1000多人用一个ip来上网。
ipv6的出现–根本解决ip地址不够用的问题–不够现实，推广慢，导致互联网公司换程序和硬件的更换
增加了ip的地址范围，是一个128位的整数。
认识mac地址–
1、mac地址用来识别数据链路层中相连的结点
2、mac地址是一个6字节，48位整数。
3、通常使用十六进制加：表示，08：00：27：03：fb:19
4、mac地址在网卡出厂时就确定了，通常是唯一的（有些网卡支持用户自己配置mac地址），（虚拟机的mac地址不是真实的mac。可能会冲突）
认识PORT端口号：–一个端口就是一个通信通道
网络通信中一台主机上的进程的标识符，2个字节16位的整数。
1、为什么不用进程pid来表示每一个进程的标识符？
因为机子重启，每一个进程的标识符就会改变
2、一个端口只能被一个进程占用，但是一个进程能使用多个端口。
**总结：**网络通信中的每一个数据，都要包含源端ip,端口和对端ip端口，才能通过交换机转换到互联网中，然后在互联网根据路径选择去哪里。（哪个主机的哪个进程到哪个主机的哪个进程）
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网络协议初识
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网络通信协议（数据格式约定）
1、网络通信中的数据格式约定。 遵循统一的通信协议标准，才能实现实质通信，网络互联
2、整个网络通信环境中有很多通信协议–，每一个协议应对不同的通信场景。
协议分层–场景不同，服务不同，协议也不同–进行层次划分
上边的例子，协议只有两层，语言层协议，不同设备的协议
但是网络的通信比较复杂。
分层的好处–可以封装，面向对象的例子。–将不同层次的协议封装起来，在不同的层次去使用。
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OSI七层模型
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1、osi开放系统互连，逻辑上定义和规范
2、将网络从逻辑分为七层，每一层都有相对应的物理设备。
3、osi七层模型是框架式的设计方法，只要功能让不同类型的主机进行数据传输。
4、最大优点将服务、接口、协议概念明确分开，理论比较完整。这个模型可以使不同系统不同网络不同主机之间可靠传输。
5、七层的这个不实用，使用五层的来学习。
//只需要了解每一层名字
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TCP/IP五层(或四层)模型
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1、TCP/IP是一组协议代名词，里边有很多协议。
2、TCP/IP通信协议采用5层结构，每一层呼叫下一层 所提供的 网络完成需求
应用层负责程序间的沟通；简单电子邮件（smtp）
文件传输协议（ftp）,网络远程访问协议（telnet）,HTTP超文本传输（打游戏，浏览网页），网络编程主要针对应用层。
传输层负责两台主机进程间数据传输；传输控制协议TCP，UDP，端口。确保数据可靠传输
网络层负责地址管理和路由选择；ip协议中，用ip地址来标识一台主机。通过路由器的路由表方式规划两台主机之间的数据传输线路。
数据链路层负责相邻设备之间的 数据帧传送和识别传输。网卡设备驱动，帧同步（从网线检测到什么信号算作帧开始），冲突检测（检测到冲突自动重发），数据差错校验。有以太网（ETH），令牌环网，无线lan等标准，交换机在这一层（相邻设备之间的mac地址）
物理层负责光电信号的传递方式，以太网通用的网线（以太网藐视的介质传输），早期的同轴电缆，现在的有线电视， 光纤，wifi（使用的电磁波）都属于物理层概念，集线器工作在物理层。
一般而言：
对于程序员，实现了应用层到物理层
对于一台主机，它的操作系统实现了从传输层到物理层的内容。
对于一个路由器,它实现了从网络层到物理层
对于一台交换机，实现了从数据链路层到物理层
对于集线器，只实现物理层。
有的交换机也实现了网络层的转发，很多路由器也实现了部分传输层的内容（端口转发）
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网络传输基本流程
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数据的封装和分用
1、不同的协议层 对数据包有不同的称谓。传输层叫段，网络层叫数据报，链路层叫帧
2、应用层数据 通过协议栈发送到网络上时，每层协议都加上一个数据首部，称为封装。
3、首部信息包含了 类似首部有多长，载荷有多长，上层协议是什么等信息。
4、数据封装成帧 发送到传输介质上，到达目的主机每层协议剥掉相应的首部，根据首部上层协议字段 将数据交给对应上层协议处理。
跨网段的主机之间数据传输，一台主机到另一台主机要经过一个或多个路由器。
数据封装过程
数据分用过程
我的厚厚的笔记也有一个自己画的图，可以理解一下。
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网络字节序
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主机字节序：
一台主机上cpu对 内存中数据 以字节为单位进行存储 的顺序。
分类：
大端：低地址存高位
小端：低地址存低位
如何判断大小端机
1、联合体
union{int a;char b;}tmp_t;tmp_t tmp;tmp.a = 1;if(tmp.b == 1){小端};else{大端};
2、类型强转
int a = 1;char* b = (char*)&a;if(*b == 1){小端}else{大端};
主机字节序主要强调存储单元大于一个字节的数据类型 short,int,long,double
判断大小端时，用char1 个字节来验证其高低地址如何存储的，判断大小端。
struct{char ch1;--//不涉及字节序char ch2;int a;//涉及字节序}s;//自定义类型不涉及字节序//只有内置类型大于一个字节的 才涉及大小字节序//一个数组也不涉及字节序//涉及字节序的都是某个独立的基础数据类型（也就是自定义类型里边的成员变量--数组的单个元素）
主机字节序对网络字节序的影响：两个不同主机字节序的主机进行数据通信会产生数据二义性。–问题
想要避免这个问题，使用网络字节序解决，需要网络字节序提供一个统一的标准–大端字节序。
1、如果是小端，在网络通信中，将数据转换为网络字节序大端 然后进行传递。
2、如果是大端，在网络通信中，不需要转换直接进行传递。
3、如果两个机子都是小端，你可以考虑不使用网络字节序。
//转换代码的函数#include<arpa/inet.h>uint32_t htonl(uint32_t hostlong);//主机-网络uint16_t htons(uint16_t hostshort);//主机-网络 16位uint32_t ntohl(uint32_t netlong);//网络-主机uint16_t htonl(uint16_t netlong);//网络-主机
网络基础1--计算机网络背景-局广城网范围 还有其他各种网 交换机路由器概念 ip地址 mac端口了解 网络协议 五层模型 传输中数据封装和分用 网络字节序 主机字节序如何判断。
