互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議（TCP/IP協(xié)議）分層模型介紹

網(wǎng)絡

一、什么是網(wǎng)絡？

簡單來說，網(wǎng)絡就是一種輔助雙方或者多方連接在一起的工具，是一種工具。

二、使用網(wǎng)絡的目的

為了聯(lián)通多方然后進行通信，即把數(shù)據(jù)從一方傳遞給另一方，python開發(fā)基礎(chǔ)階段學習的編程都屬于單機的，即不能和其他電腦的程序進行通信。為了讓在不同的電腦上運行的軟件之間能夠相互傳輸數(shù)據(jù)，就需要借助網(wǎng)絡的功能。

TCP/IP

一、TCP/IP協(xié)議族 （網(wǎng)絡通信協(xié)議）

首先我們需要知道什么是協(xié)議（百度百科有）：

簡單理解，就像下圖一般，全世界很多語言，為了解決溝通障礙，規(guī)定國際通用的語言為英語，這就是一個規(guī)定，或者說協(xié)議。

那么類比到計算機領(lǐng)域，計算機網(wǎng)絡溝通語言是什么？

其實在現(xiàn)實中，我們可以發(fā)現(xiàn)，不同計算機只需要連上了網(wǎng)，那么就可以相互之間進行數(shù)據(jù)傳遞，那不同種類的計算機到底是怎么進行數(shù)據(jù)傳遞的？

很容易理解，只需要有一種大家都認可并且都遵循的協(xié)議即可，計算機都遵循的網(wǎng)絡通信協(xié)議就叫做TCP/IP協(xié)議。

早期的計算機網(wǎng)絡，各計算機廠商各自規(guī)定一套協(xié)議，比如IBM、Apple等都有各自的網(wǎng)絡通信協(xié)議，互不兼容，誰也不服誰，導致只有相同品牌的計算機才能夠進行通信交流。

為了把世界上所有不同類型的計算機都連接起來，就必須規(guī)定一套全球通用的網(wǎng)絡通信協(xié)議。
為了實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)這個目標，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議簇（Internet Protocol Suite）就隨之發(fā)展而成，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議簇就是通用協(xié)議標準。

因為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議包含了很多種協(xié)議標準，并不僅僅只是TCP和IP協(xié)議，只是這兩個相對來說非常重要，所以互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議也就簡稱TCP/IP協(xié)議。

二、網(wǎng)絡通信協(xié)議分層模型：

在網(wǎng)絡分層模型中，有兩種模型：

一是 TCP/IP 標準，它提出得早，1970年就被發(fā)明。它提出了分層概念，將網(wǎng)絡通信分為四層，分別是數(shù)據(jù)鏈接層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層。

另一種是 OSI，全稱叫開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型，是國際標準，用來統(tǒng)一各種網(wǎng)絡協(xié)議，始于上世紀70年代后期，是網(wǎng)絡分層的"空架子老大"。

OSI 模型分成了七層，分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。

兩者的關(guān)系就好比手機系統(tǒng)的巨頭是 iOS 和 Android，它們制定了標準，因為話語強，所以國際標準以它們?yōu)楹诵脑偬砑又付ㄒ恍┢渌麡藴剩诵氖?iOS 和 Android。其中 TCP/IP 就是網(wǎng)絡分層模型中的老大，OSI 就像英國女王那樣，是皇室象征，是國際標準。

別問我怎么知道這么多的，我也很懵逼的...

端口

一、什么是端口？

大白話來講，端口就像是一個房子的們，是出入這間房子的必經(jīng)之路，沒有其他路。

那什么是進程？

進程就是正在進行的程序，當我們打開任務管理器，可以看到進程。

進程與進程之間需要交流，交流需要收發(fā)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，那么就需要端口。

端口可以有65536（2^16）個。

不要問為什么端口才六萬多個，我的電腦運行正常時候一般才150個進程左右，一臺電腦能同時運行幾百個程序已經(jīng)很niubility了，還在妄想奢求什么捏？

二、端口號

那么既然有這么多端口，那操作系統(tǒng)為了統(tǒng)一管理，就會對端口進行編號，這就是端口號。

端口是通過端口號來標記的，端口號只有整數(shù)，范圍【0, 65535】

那么端口號是如何分配的呢？

需要知道，端口號不是隨意使用的，而是按照一定的規(guī)定進行分配。

知名端口也就是眾所周知的端口號，范圍為【0，1023】

可以理解為一些常用功能的號碼，好比110,120,10086等

動態(tài)端口是不固定分配某種服務的端口號，動態(tài)分配，其范圍為【1024，65535】

動態(tài)分配是只當一個系統(tǒng)進程應用進程需要網(wǎng)絡通信時向主機申請一個端口，主機從可用端口號中分配一個供它使用，當這個進程結(jié)束時，其占用的端口號同時釋放。

ip地址

一、IP地址（IPV4、IPV6）

IP地址，按照官方詞條來講，就是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，是為互聯(lián)網(wǎng)上的每一個網(wǎng)絡和每一臺主機分配的邏輯地址，用來屏蔽物理地址的差異。

簡單講就是IP地址就好像電話號碼（地址碼）：有了某人的電話號碼，你就能與他通話了。同樣，有了某臺主機的IP地址，你就能與這臺主機通信了，而且ip地址是唯一的

在瀏覽器上搜索“IP地址”，你就可以知道你的ip地址。

二、IP地址的分類

每個ip地址包括兩部分：網(wǎng)絡地址和主機地址

A類IP地址：

一個A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡地址的網(wǎng)絡和3字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡地址的最高位必須是“0”；

地址范圍：1.0.0.1-126.255.255.254；

可用A類網(wǎng)絡有126個，每個網(wǎng)絡能容納一千六百多萬個主機。

私有地址：

10.X.X.X是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯(lián)網(wǎng)上不使用，而被用在局域網(wǎng)絡中的地址），范圍是10.0.0.0-10.255.255.255。

保留地址：

127.X.X.X（127.0.0.1-127.255.255.255）是保留地址，用做循環(huán)測試用的。

如：127.0.0.1可以代表本機IP地址，用http://127.0.0.1就可以測試本機中配置的web服務器

B類IP地址：

一個B類IP地址由2個字節(jié)的網(wǎng)絡地址和2個字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡地址的最高位必須是“10”；

地址范圍：128.1.0.1-191.255.255.254；

可用的B類網(wǎng)絡有16384個，每個網(wǎng)絡能容納65534個主機。

私有地址：

172.16.0.0—172.31.255.255是私有地址

保留地址：

69.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網(wǎng)絡上又沒有找到可用的DHCP服務器。就會得到其中一個IP。

191.255.255.255是廣播地址，不能分配。

C類IP地址：

一個C類IP地址由3個字節(jié)的網(wǎng)絡地址和1個字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡地址的最高位必須是“110”；

地址范圍：192.0.1.1-223.255.255.254；

C類網(wǎng)絡可達2097152個，每個網(wǎng)絡能容納254個主機。

私有地址：

192.168.X.X是私有地址。（192.168.0.0-192.168.255.255)

D類IP地址：

不分網(wǎng)絡地址和主機地址

D類IP地址第一個字節(jié)以“1110”開始，它是一個專門保留的地址；

D類地址范圍：224.0.0.0-239.255.255.255

他并不指向特定的網(wǎng)絡，目前這一類地址被用在多點廣播中

多點廣播地址用來一次尋址一組計算機

E類IP地址：

不分網(wǎng)絡地址和主機地址

以“1111”開始，為將來使用保留（僅在實驗室和開發(fā)用）

E類地址范圍：240.0.0.0-255.255.255.254



審核編輯：劉清