目錄

• 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其演變過(guò)程
  • 單機(jī)架構(gòu)
  • CS架構(gòu)
  • BS架構(gòu)
  • BS架構(gòu)和CS架構(gòu)的區(qū)別
    • C/S架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：
    • B/S架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：
• 互聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的組成
  • 互聯(lián)網(wǎng)的組成（教科書(shū)版）
  • 互聯(lián)網(wǎng)的組成（科普版）
• OSI七層協(xié)議
  • 物理層
  • 數(shù)據(jù)鏈路層
    • 以太網(wǎng)協(xié)議
    • Mac地址
    • 廣播地址
  • 網(wǎng)絡(luò)層
  • 傳輸層
  • 應(yīng)用層
• Socket抽象層
  • Socket抽象層

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其演變過(guò)程

單機(jī)架構(gòu)

單機(jī)：顧名思義，就是不需要進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)操作

• 應(yīng)用領(lǐng)域

• 俄羅斯方塊
• 連連看

CS架構(gòu)

CS架構(gòu)：

• C--client--客戶端，用于安裝用戶軟件，有很多個(gè)，如QQ,DNF

• S--server--服務(wù)端，用于管理數(shù)據(jù)庫(kù)的主機(jī)中的軟件，兼顧還有處理業(yè)務(wù)邏輯，只需要一個(gè)就可以了

BS架構(gòu)

BS架構(gòu)：

• B--browse--瀏覽器，安裝在用戶電腦瀏覽器上，訪問(wèn)同種類的網(wǎng)站，具體業(yè)務(wù)的處理根據(jù)相應(yīng)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)提供通用的服務(wù)器程序，在不同的服務(wù)器處理，如淘寶、京東

BS架構(gòu)和CS架構(gòu)的區(qū)別

C/S架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：

• 優(yōu)點(diǎn)：

• 客戶端因?yàn)槭仟?dú)立設(shè)計(jì)，所以可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化

• 因?yàn)榭蛻舳耸切枰M(jìn)行安裝的，可以不需要重復(fù)安裝和加載

• 因?yàn)榭蛻舳耸仟?dú)立開(kāi)發(fā)的，所以有能力對(duì)客戶端進(jìn)行安全設(shè)計(jì)

• 如果遇到不同的操作系統(tǒng)，需要為不同的操作系統(tǒng)各開(kāi)發(fā)一套客戶端

?

• 缺點(diǎn)：

• 因?yàn)榭蛻舳耸遣恍枰貜?fù)安裝，所以用戶可以不更新與升級(jí)，增加了維護(hù)成本。

• 因?yàn)樾枰_(kāi)發(fā)客戶端和服務(wù)器兩套程序，所以開(kāi)發(fā)成本會(huì)增加

B/S架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：

• 優(yōu)點(diǎn)：

• 因?yàn)锽/S架構(gòu)具備通用性，所以開(kāi)發(fā)成本較低。

• 因?yàn)椴恍枰惭b客戶端，所以客戶端不需要進(jìn)行升級(jí)，只需要更新后臺(tái)代碼即可實(shí)現(xiàn)所有客戶端的更新。

• 因?yàn)锽/S架構(gòu)多用WEB網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所以增、刪功能也非常容易，只需要修改網(wǎng)頁(yè)即可完成

• 缺點(diǎn)：

• 耗流量，每次都要加載全部的內(nèi)容（不過(guò)有緩存可以降低流量損耗）

• 因?yàn)闆](méi)有獨(dú)立的客戶端，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)個(gè)性化（通過(guò)賬號(hào)體系可以實(shí)現(xiàn)）

• 因?yàn)闆](méi)有獨(dú)立設(shè)計(jì)客戶端，所以客戶端難以實(shí)現(xiàn)安全控制（HTTPS、控件）。

• 難以實(shí)現(xiàn)特殊的操作（刪本地文件），所以所有的殺毒軟件都是C/S架構(gòu)的。

?
B/S架構(gòu)更多的時(shí)候是使用了HTTP協(xié)議、而C/S架構(gòu)更多的時(shí)候使用的WinSocket協(xié)議（TCP、UDP）

互聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的組成

互聯(lián)網(wǎng)的組成（教科書(shū)版）

互聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照工作方式劃分，可分為兩大部分：

邊緣部分：這部分就是由互聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)（我們使用的計(jì)算機(jī)，包括服務(wù)器）組成，這部分是用戶直接使用的，用來(lái)進(jìn)行通信和資源共享。

核心部分：由網(wǎng)絡(luò)和連接這些網(wǎng)絡(luò)的路由器組成，這部分用來(lái)為邊緣部分提供服務(wù)。

互聯(lián)網(wǎng)的組成（科普版）

互聯(lián)網(wǎng)一詞我們大家都不陌生，我們所說(shuō)的上網(wǎng)就是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，然后再去閱讀數(shù)據(jù)

互聯(lián)網(wǎng)的組成主要是由硬件和軟件組成，就以我們打開(kāi)淘寶網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行舉例：

打開(kāi)瀏覽器，輸入淘寶網(wǎng)址

瀏覽器請(qǐng)求域名服務(wù)器解析淘寶對(duì)應(yīng)的IP

瀏覽器建立Socket連接，根據(jù)http協(xié)議獲取http header，通過(guò)tcp/ip協(xié)議發(fā)送報(bào)文

然后通過(guò)一系列的路由器，找到淘寶網(wǎng)頁(yè)存放的服務(wù)器

服務(wù)器將請(qǐng)求的數(shù)據(jù)打包，原路返回到瀏覽器上

瀏覽器解讀數(shù)據(jù)，渲染成網(wǎng)頁(yè)

OSI七層協(xié)議

互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是一系列的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這個(gè)協(xié)議就是OSI協(xié)議，按照不同的功能，分工不同，有的人把它人為的分為七層，有的人分為五層，甚至四層

每一層都運(yùn)行不同的協(xié)議，也就是不同的標(biāo)準(zhǔn)

七層劃分：應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層

五層劃分：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層

四層劃分：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)接口層

物理層

物理層功能：主要是基于電器的特性發(fā)送高低電壓，也就是二進(jìn)制0和1

物理層就是物理傳輸，硬件，物理特性。兩個(gè)用戶之間的信息交流，就需要兩臺(tái)終端設(shè)備，物理層的連接（路由器，光纜，電纜，無(wú)線電波）這中間傳輸?shù)亩际?1011100...這些二進(jìn)制

數(shù)據(jù)鏈路層

上面?zhèn)鬏數(shù)囊幌盗?1011100...具有某種意義嗎？單純的一串二進(jìn)制，誰(shuí)也不知道代表的是什么，那怎樣能讓這些二進(jìn)制具有意義呢？

我們可以進(jìn)行人為的分組，規(guī)定多少位為一組，每一組又代表什么意思，這樣接收端收到數(shù)據(jù)也能夠按照那樣的分組解析二進(jìn)制，獲得發(fā)送方想要表達(dá)的信息

數(shù)據(jù)鏈路層的由來(lái)：單純的電信號(hào)0和1完全沒(méi)有意義，必須規(guī)定多少位電信號(hào)為一組，每組什么意思

數(shù)據(jù)鏈路層的功能：定義的電信號(hào)的分組方式

以太網(wǎng)協(xié)議

早期的時(shí)候，數(shù)據(jù)鏈路層是來(lái)做信號(hào)分組的。以前每個(gè)公司都有自己的分組方式，后來(lái)形成了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即以太網(wǎng)協(xié)議ethernet

ethernet規(guī)定：一組電信號(hào)構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，叫做幀，每一數(shù)據(jù)幀分為：報(bào)頭head和數(shù)據(jù)data兩部分

• head包括：（固定18個(gè)字節(jié)）
  • 發(fā)送者/源地址：6個(gè)字節(jié)
  • 接收者/目標(biāo)地址：6個(gè)字節(jié)
  • 數(shù)據(jù)類型：6個(gè)字節(jié)

• data包括：（最短46個(gè)字節(jié)，最長(zhǎng)1500字節(jié)）

• 數(shù)據(jù)報(bào)的具體內(nèi)容：head長(zhǎng)度+data長(zhǎng)度=最短64字節(jié)，最長(zhǎng)1518字節(jié)，超出最大限制就分片發(fā)送

Mac地址

head中包括源地址和目標(biāo)地址的由來(lái)：ethernet規(guī)定internet的設(shè)備必須具備網(wǎng)卡，發(fā)送端和接收端的地址就是指網(wǎng)卡的地址，也就是Mac地址

• Mac地址：每塊網(wǎng)卡出廠時(shí)，都被打上唯一的Mac地址，長(zhǎng)度為48位二進(jìn)制，通常由12位16進(jìn)制表示（前六位是廠商編號(hào)，后六位是流水線號(hào)）

廣播地址

有了Mac地址后，計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行通信了。

我們的計(jì)算機(jī)都是處在局域網(wǎng)中的，局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)想要進(jìn)行通信，但是又不知道對(duì)方的具體位置，所以只能通過(guò)群發(fā)的方式把信息發(fā)出去，在發(fā)信息的時(shí)候，會(huì)把自己的Mac地址，對(duì)方的Mac地址，還有數(shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)幀

然后把數(shù)據(jù)幀封裝好后，到物理層轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，因?yàn)椴恢缹?duì)方的位置，所以就進(jìn)行群發(fā)，這樣同一局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都能接收到，這就是廣播

但是你群發(fā)出去以后，所有人都會(huì)接收到這個(gè)數(shù)據(jù)包，然后就會(huì)進(jìn)行拆包，如果解析到head頭里面的目標(biāo)地址不是自己的Mac地址，就會(huì)把數(shù)據(jù)丟棄掉，只有對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)才能接收到

網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的功能：引入一套新的地址用來(lái)區(qū)分不同的廣播域/子網(wǎng)，這套地址就是網(wǎng)絡(luò)地址

網(wǎng)絡(luò)層的由來(lái)：理論上來(lái)講，我們有了ethernet，Mac地址，廣播的方式，我們就能實(shí)現(xiàn)全世界通信了，但是世界范圍的互聯(lián)網(wǎng)是由一個(gè)個(gè)小的獨(dú)立的局域網(wǎng)組成的，如果都是通過(guò)廣播的方式進(jìn)行傳輸信息，自己腦補(bǔ)一下，咦~ 好可怕

為了解決上述問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)層定義了一個(gè)IP協(xié)議

IP就是我們的局域網(wǎng)地址，我們數(shù)據(jù)包往外發(fā)送時(shí)，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)層時(shí)，會(huì)再加上局域網(wǎng)地址（IP地址），這樣我們就能更快的傳輸信息

傳輸層

傳輸層的由來(lái)：網(wǎng)絡(luò)層的IP幫我們區(qū)分子網(wǎng)，以太網(wǎng)的Mac幫我們找到主機(jī)，然后大家都是使用的應(yīng)用程序，一臺(tái)電腦上可能同時(shí)開(kāi)啟了好幾個(gè)應(yīng)用程序

當(dāng)我們通過(guò)IP和Mac找到獨(dú)一無(wú)二的主機(jī)時(shí)，但又如何找到對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序呢？這就需要通過(guò)端口來(lái)解決了。端口就是應(yīng)用程序與網(wǎng)卡關(guān)聯(lián)的編號(hào)

傳輸層的功能：建立端口到端口的通信

有了Mac地址+IP地址+端口，我們就能找到獨(dú)一無(wú)二的一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用程序

應(yīng)用層

應(yīng)用層的由來(lái)：用戶使用的都是應(yīng)用程序，均作用于應(yīng)用層，互聯(lián)網(wǎng)是開(kāi)放的，大家可以開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)多種多樣，所以我們必須規(guī)定好數(shù)據(jù)的組織形式

應(yīng)用層功能：規(guī)定應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)形式

Socket抽象層

Socket抽象層

我們知道兩個(gè)進(jìn)程需要進(jìn)行通訊最基本的一個(gè)前提就是能夠標(biāo)示一個(gè)進(jìn)程，在本地進(jìn)程通信中，我們可以使用PID來(lái)唯一標(biāo)示一個(gè)進(jìn)程，但PID只在本地唯一，網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)進(jìn)程PID沖突幾率很大，這時(shí)候我們需要另辟它徑了，我們知道IP層的IP地址可以唯一標(biāo)示主機(jī)，而TCP層協(xié)議和端口號(hào)可以唯一標(biāo)示主機(jī)的一個(gè)進(jìn)程，這樣我們可以利用IP地址＋協(xié)議＋端口號(hào)唯一標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)進(jìn)程。

能夠唯一標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程后，它們就可以利用Socket進(jìn)行通信了，什么是Socket呢？我們經(jīng)常把Socket翻譯為套接字，Socket是在應(yīng)用層和傳輸層之間的一個(gè)抽象層，它把TCP/IP層復(fù)雜的操作抽象為幾個(gè)簡(jiǎn)單的接口供應(yīng)用層調(diào)用已實(shí)現(xiàn)進(jìn)程在網(wǎng)絡(luò)中通信。

Socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲學(xué)的思想下，Socket是一種"打開(kāi)—讀/寫—關(guān)閉"模式的實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器和客戶端各自維護(hù)一個(gè)"文件"，在建立連接打開(kāi)后，可以向自己文件寫入內(nèi)容供對(duì)方讀取或者讀取對(duì)方內(nèi)容，通訊結(jié)束時(shí)關(guān)閉文件。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/Hades123/p/11093410.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的网络编程之网络架构及其演变过程、互联网与互联网的组成、OSI七层协议、socket抽象层...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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