网络编程概述

简介: 网络编程概述

网络编程是指在计算机网络环境中进行软件开发的过程。它涉及到使用各种协议和技术实现不同计算机之间的通信和数据交换。网络编程可以用于构建各种类型的应用程序,例如客户端-服务器应用、分布式系统、Web应用等。

在网络编程中,主要关注以下几个方面:

  1. 通信协议:网络通信依赖于各种协议,如TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP等。开发人员需要了解这些协议的工作原理和使用方式。
  2. 套接字(Socket)编程:套接字是网络编程中的基本概念,通过套接字,应用程序可以建立网络连接、发送和接收数据。开发人员需要学习如何使用套接字接口进行网络编程。
  3. 客户端-服务器模型:在许多网络应用中,存在客户端和服务器之间的通信模型。服务器监听客户端的请求并提供服务,而客户端发送请求并接收服务器的响应。
  4. 网络通信协议的数据格式:在网络通信中,数据需要按照特定的格式进行传输。例如,在Web应用中,常用的数据格式是HTML、XML、JSON等。

网络编程也可能涉及其他概念和技术,如多线程、异步编程、网络安全等,具体取决于开发的应用类型和需求。

网络编程三要素之IP:

IP(Internet Protocol)是互联网协议的简称,它是一种网络通信协议,用于在计算机网络中传输数据。IP地址是互联网上用于标识和寻址网络设备(如计算机、服务器、路由器等)的唯一数字标识。

每个网络设备在互联网上都被分配一个唯一的IP地址。IP地址由一系列数字构成,通常以四个8位数字(每个数字范围从0到255)的形式表示,例如192.168.0.1。这种形式被称为IPv4地址。

随着互联网的发展和需求的增加,IPv4的地址空间越来越紧张。因此,IPv6(Internet Protocol version 6)被引入作为下一代的IP协议。IPv6采用128位的地址,以八组四个十六进制数字表示,例如2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7334。

IP作为基本的网络通信协议,负责将数据包从源设备发送到目标设备。它处理数据的分组、路由和传递,确保数据能够在网络上正确地传输。

在IP地址中,有一些特殊的IP地址用于特定目的或表示特殊含义。以下是一些常见的特殊IP地址:

  1. 保留IP地址(Reserved IP Addresses):这是一些专门保留的IP地址范围,不用于公共互联网上的分配。它们用于私有网络、测试环境、本地回环等特定用途。一些常见的保留IP地址范围包括:
  • 10.0.0.0 到 10.255.255.255
  • 172.16.0.0 到 172.31.255.255
  • 192.168.0.0 到 192.168.255.255
  1. 广播地址(Broadcast Address):广播地址用于向同一个网络中的所有设备发送数据包。广播地址在网络ID部分的主机位全为1,例如在一个子网掩码为255.255.255.0的网络中,广播地址通常为 x.x.x.255,其中x为网络ID的IP地址。
  2. 回环地址(Loopback Address):回环地址用于将数据包发送给本地设备,常用于测试和诊断。常见的回环地址为 127.0.0.1,在IPv6中为 ::1。
  3. 零地址(Zero Address):零地址表示网络上的任何设备,通常用于路由器的默认网关。在IPv4中,零地址为0.0.0.0,IPv6中为 ::。
  4. 文本转换地址(IPv4-mapped IPv6 Address):这些地址用于IPv4与IPv6之间的转换。它们将IPv4地址映射为IPv6地址,允许IPv4和IPv6网络进行通信。这些地址以 ::FFFF:IPv4 的形式表示。

网络编程三要素之端口:

端口号是一种用于标识互联网通信中特定应用程序或服务的数字标识。在计算机网络中,数据通过IP地址的传输,而端口号则确定了数据包交付到哪个具体的应用程序或服务。

一个端口号是一个16位的数字,范围从0到65535,其中0到1023被称为熟知端口(well-known ports),用于一些广为人知的服务。例如,HTTP通常使用端口号80,HTTPS使用端口号443,FTP使用端口号21等。这些熟知端口已经在互联网标准中定义,并被广泛接受和使用。

除了熟知端口外,还有其他的端口范围。1024到49151之间的端口号被称为注册端口(registered ports),用于用户注册的应用程序或服务。而49152到65535之间的端口号被称为动态/私有端口(dynamic/private ports),用于临时分配给客户端应用程序或者其他临时使用。

当进行网络通信时,发送方将数据包发送到目标IP地址的指定端口号,接收方根据目标端口号来确定将数据包交付给哪个应用程序或服务。这样,不同的应用程序或服务可以同时在同一台设备上运行,通过端口号的不同来区分彼此的通信。

端口号分为三个范围:

  1. 熟知端口(Well-known Ports):从0到1023的端口号被预留给一些常见的服务和应用程序使用,例如:
  • 80:HTTP(超文本传输协议)
  • 443:HTTPS(安全超文本传输协议)
  • 21:FTP(文件传输协议)
  • 22:SSH(安全外壳协议)
  • 25:SMTP(简单邮件传输协议)
  • 53:DNS(域名系统) 等等。
  1. 注册端口(Registered Ports):从1024到49151的端口号是为用户注册的应用程序或服务保留的。这些端口也有一些常见的应用程序关联,如:
  • 8080:HTTP代理服务器
  • 3306:MySQL数据库服务
  • 5432:PostgreSQL数据库服务
  • 27017:MongoDB数据库服务 等等。
  1. 动态/私有端口(Dynamic/Private Ports):从49152到65535的端口号是用于动态分配给客户端应用程序或临时使用的。当客户端应用程序与服务器建立连接时,会从这个范围内动态选择一个可用的端口。

网络编程三要素之协议:

在计算机科学和网络通信中,协议(Protocol)是指规定了数据交换、通信或操作的一系列规则和约定。它决定了在计算机系统或网络中的不同实体之间如何进行通信、交换数据和相互协作。

协议定义了通信的语法、语义和时序。它规定了数据的格式、传输方式、错误处理机制以及参与通信的各方的角色和行为。协议确保了各种设备和应用程序之间的兼容性,使它们能够相互理解和协同工作。

协议可以被分为不同的层次,每个层次负责处理特定的功能和任务。这种以层次结构划分的协议体系被称为协议栈(Protocol Stack),常见的例子是TCP/IP协议栈。在TCP/IP协议栈中,不同的层次包括物理层、链路层、网络层、传输层和应用层,每个层次都有自己的协议和功能。

协议的目标是确保可靠、高效和安全地进行数据交换和通信。它们提供了网络通信的基础,使得不同设备和系统能够共享信息、传输数据和执行各种操作。常见的网络协议包括TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、DNS等。

 


相关文章
|
25天前
|
机器学习/深度学习 运维 安全
图神经网络在欺诈检测与蛋白质功能预测中的应用概述
金融交易网络与蛋白质结构的共同特点是它们无法通过简单的欧几里得空间模型来准确描述,而是需要复杂的图结构来捕捉实体间的交互模式。传统深度学习方法在处理这类数据时效果不佳,图神经网络(GNNs)因此成为解决此类问题的关键技术。GNNs通过消息传递机制,能有效提取图结构中的深层特征,适用于欺诈检测和蛋白质功能预测等复杂网络建模任务。
51 2
图神经网络在欺诈检测与蛋白质功能预测中的应用概述
|
19天前
|
SQL 存储 安全
网络安全与信息安全概述####
本文探讨了网络安全(Cybersecurity)和信息安全(Information Security)的基本概念及其差异,重点介绍了网络安全漏洞、加密技术及安全意识在信息保护中的重要性。本文旨在通过深入分析这些关键技术和策略,提升对信息安全整体性的理解,帮助读者在数字化时代更好地应对信息安全挑战。 ####
|
2月前
|
机器学习/深度学习 存储 自然语言处理
深度学习入门:循环神经网络------RNN概述,词嵌入层,循环网络层及案例实践!(万字详解!)
深度学习入门:循环神经网络------RNN概述,词嵌入层,循环网络层及案例实践!(万字详解!)
|
2月前
|
机器学习/深度学习 PyTorch API
深度学习入门:卷积神经网络 | CNN概述,图像基础知识,卷积层,池化层(超详解!!!)
深度学习入门:卷积神经网络 | CNN概述,图像基础知识,卷积层,池化层(超详解!!!)
|
4月前
|
存储 网络协议 安全
|
4月前
|
数据采集 移动开发 Python
六:《智慧的网络爬虫》— 正则表达式概述
【8月更文挑战第7天】本文介绍了正则表达式的基本概念、用途,如表单验证和爬虫,以及Python中re模块的使用,包括match(),match()函数、元字符、预定义字符集、重复匹配、位置匹配、非贪婪模式和re模块的常用方法如compile(),search(),findall(),split(),sub()等。
76 1
六:《智慧的网络爬虫》— 正则表达式概述
|
3月前
|
Linux 调度 Docker
容器网络概述
【9月更文挑战第9天】容器技术利用如命名空间(namespace)和控制组(cgroup)等技术创建隔离环境,实现资源限制与独立运行。命名空间避免命名冲突,cgroup则能对CPU、内存等资源进行限制。容器状态可通过镜像保存并标准化,确保在任何环境中都能复现相同状态。
|
4月前
|
存储 NoSQL MongoDB
八:《智慧的网络爬虫》— MongoDB概述
【8月更文挑战第14天】本篇文章简单介绍了MongoDB的下载和安装以;其基本的操作语法,并附上每个语法的代码示例,为后续的爬虫学习打下基础
51 0
八:《智慧的网络爬虫》— MongoDB概述
|
4月前
|
SQL 数据采集 关系型数据库
七:《智慧的网络爬虫》— MySQL概述
【8月更文挑战第11天】本篇文章详细的介绍了MySQL数据库的安装与使用;并讲述了MySQL的基本操作及其应用语法
55 0
七:《智慧的网络爬虫》— MySQL概述
|
4月前
|
Linux 调度 Docker
容器网络概述
【8月更文挑战第7天】容器就是 Container,而 Container 的另一个意思是集装箱。其实容器的思想就是要变成软件交付的集装箱。集装箱的特点,一是打包,二是标准。