如何实现网络通信协议(网络通信协议的概念)

TCP/IP协议（又名：网络通讯协议）即传输控制协议/互联网协议，是一个网络通信模型，以及一整个网络传输协议家族。这一模型是Internet最基本的协议，也是Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。 其定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。TCP负责发现传输的问题，而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。 为了减少网络设计的复杂性，大多数网络都采用分层结构。对于不同的网络，层的数量、名字、内容和功能都不尽相同。在相同的网络中，一台机器上的第N层与另一台机器上的第N层可利用第N层协议进行通信，协议基本上是双方关于如何进行通信所达成的一致。不同机器中包含的对应层的实体叫做对等进程。在对等进程利用协议进行通信时，实际上并不是直接将数据从一台机器的第N层传送到另一台机器的第N层，而是每一层都把数据连同该层的控制信息打包交给它的下一层，它的下一层把这些内容看做数据，再加上它这一层的控制信息一起交给更下一层，依此类推，直到最下层。最下层是物理介质，它进行实际的通信。相邻层之间有接口，接口定义下层向上层提供的原语操作和服务。相邻层之间要交换信息，对等接口必须有一致同意的规则。层和协议的集合被称为网络体系结构。每一层中的活动元素通常称为实体，实体既可以是软件实体，也可以是硬件实体。第N层实体实现的服务被第N+1层所使用。在这种情况下，第N层称为服务提供者，第N+1层称为服务用户。服务是在服务接入点提供给上层使用的。服务可分为面向连接的服务和面向无连接的服务，它在形式上是由一组原语来描述的。这些原语可供访问该服务的用户及其他实体使用。TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯。TCP提供的是一种可靠的数据流服务，采用“带重传的肯定确认”技术来实现传输的可靠性。TCP还采用一种称为“滑动窗口”的方式进行流量控制，所谓窗口实际表示接收能力，用以限制发送方的发送速度。如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包，那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。TCP将它的信息送到更高层的应用程序，例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层，TCP层便将它们向下传送到IP层，设备驱动程序和物理介质，最后到接收方。 面向连接的服务（例如 Telnet、 FTP、 rlogin、 X Windows和 SMTP）需要高度的可靠性，所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP（发送和接收 域名数据库），但使用UDP传送有关单个主机的信息。

@[TOC]3.1.网络协议概念模型3.1.1.OSI 七层网络模型和TCP/IP 四层概念模型3.1.2.请求发起过程，在 tcp/ip 四层网络模型中所做的事情3.1.2.1.客户端如何找到目标服务3.1.3.接收端收到数据包以后的处理过程3.1.3.1.为什么有了 MAC 层还要走 IP 层呢？3.1.4.分层负载3.1.4.1.二层负载3.1.4.2.三层负载3.1.4.3.四层负载3.1.4.4.七层负载4.1.TCP/IP和UDP/IP简介4.2.TCP三次握手协议4.2.1.为啥还要进行第三次握手4.2.2.SYN 攻击4.3.TCP 四次挥手协议通俗易懂的话描述4.3.1.问题4.3.1.1.【问题 1】为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？4.3.1.2.【问题 2】为什么 TIME_WAIT 状态需要经过 2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到 CLOSE状态？5.1.概念5.2.socket5.3.基于 TCP 协议实现通信5.3.1 样例1:客户端发起请求,服务端接收ServerSocketDemo.javaClientSocketDemo输出5.3.2 样例2:基于TCP实现双向对话通信功能上面的两个类,只是实现了单向的通信[即客户端到服务端的通信]我们在上面两个类的基础上进行改造;5.3.3 Socket通信模型5.3.4 TCP协议通信原理5.3.5.TCP 的滑动窗口协议5.3.5.1.发送窗口5.3.5.2.接收窗口5.3.5.3.滑动窗口演示参考https://media.pearsoncmg.com/aw/ecs_kurose_compnetwork_7/cw/content/interactiveanimations/selective-repeat-protocol/index.html6.1.阻塞是什么鬼?6.2.多线程解决阻塞问题6.2.1.多线程解决阻塞问题:方式1 一个客户端一个线程6.2.1.多线程解决阻塞问题:方式2 线程池6.3.阻塞IO模型6.4.非阻塞模型

协议一般要包含:起始符、、数据、校验码、结束符，5个部分的定义。其中 起始符、结束符，不能与其他数据重码。如只要传输字母与数字，可以看下ASCII码表，使用非数字和字母的符号做起始结束符即可，如{};数据长度码即表示此串数据包的数据长度，如果传输的数据串长度固定可省去;校验码相当于对此串数据正确性的校验，和奇偶校验效果类似，一般是和校验，即将数据全部累加得到一个和值当校验码，接收方收到数据也做一样的运算与收到的检验码比较，相等就说明正确接收。如要发{1234567890 }换成16进制即:7B 10 31 32 33 34 35 36 37 38 39 30 25 7D;31~30是数据，7B,7D分别为起始和结束符，10为数据长度的BCD码，25是校验码，是31~30的和模100后的BCD码，转成BCD码是为了避免与 起始和结束符重码。

网络上每台计算机（主机）至少具有一个IP地址将其与网络上其他计算机区别开。当发送或者接受信息时（例如，一个电子邮件信息或一个网页），信息被分成几个小块，称为信息包。每个信息包都包含了发送者和接受者的网络地址。网关计算机读到了目的地址，信息包继续向前到下一个邻近的网关照例读到目的地址，如此一直向前通过网络，直到一个网关确认这个信息包属于其最紧邻或者其范围内的计算机。最终直接进入到其指定地址的计算机。扩展资料IP协议主要用于互联异构型网络，例如将LAN与WAN（使用X.25技术）互联。尽管这两类网络中采用的低层网络协议不同，但通过网关中的IP可使LAN中的LLC帧和WAN中的X.25分组之间互相交换。各种网络的帧格式、地址格式等差别很大，TCP/IP通过IP数据报和IP地址将它们统一起来，向上层（主要是传输层）提供统一的IP数据报，使低层物理帧的差异对上层协议不复存在，达到屏蔽低层、提供一致性的目的。虽然IP协议保证了计算机之间可以发送和接收数据报，但它不负责解决数据报传达的可靠性等安全问题，这些安全因素主要由TCP协议负责完成。参考资料来源：百度百科-IP协议参考资料来源：百度百科-因特网协议
由上网计算机在登录网络时，把自身的IP地址及标识符发送到寻址服务器上，由寻址服务器读取并存储带有标识符的IP地址，并为其他访问寻址服务器的计算机提供带有标识符的IP地址，完成两个电脑设备之间的传输，下面是扩展介绍。 一、先看下什么是TCP/IP协议 ：TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议）协议是Internet最基本的协议，简单地说，就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。 在Internet没有形成之前，各个地方已经建立了很多小型的网络，称为局域网。Internet的中文意义是"网际网"，它实际上就是将全球各地的局域网连接起来而形成的一个"网之间的网（即网际网）"。然而，在连接之前的各式各样的局域网却存在不同的网络结构和数据传输规则，将这些小网连接起来后各网之间要通过什么样的规则来传输数据呢？这就象世界上有很多个国家，各个国家的人说各自的语言，世界上任意两个人要怎样才能互相沟通呢？如果全世界的人都能够说同一种语言（即世界语），这个问题不就解决了吗？TCP/IP协议正是Internet上的"世界语"。二、TCP/IP 通信协议1--网际协议IP1、Internet 上使用的一个关键的低层协议是网际协议，通常称IP协议。利用一个共同遵守的通信协议，从而使 Internet 成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。要使两台计算机彼此之间进行通信，必须使两台计算机使用同一种"语言"。通信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言，它规定了通信双方在通信中所应共同遵守的约定。 计算机的通信协议精确地定义了计算机在彼此通信过程的所有细节。例如，每台计算机发送的信息格式和含义，在什么情况下应发送规定的特殊信息，以及接收方的计算机应做出哪些应答等等。 网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性，对底层网络硬件几乎没有任何要求，任何一个网络只要可以从一个地点向另一个地点传送二进制数据，就可以使用IP协议加入 Internet 了。2、如果希望能在 Internet 上进行交流和通信，则每台连上 Internet 的计算机都必须遵守IP协议。为此使用 Internet 的每台计算机都必须运行IP软件，以便时刻准备发送或接收信息。3、IP协议对于网络通信有着重要的意义：网络中的计算机通过安装IP软件，使许许多多的局域网络构成了一个庞大而又严密的通信系统。从而使 Internet 看起来好像是真实存在的，但实际上它是一种并不存在的虚拟网络，只不过是利用IP协议把全世界上所有愿意接入 Internet 的计算机局域网络连接起来，使得它们彼此之间都能够通信。三、TCP/IP通信协议2--传输控制协议TCP1、尽管计算机通过安装IP软件，从而保证了计算机之间可以发送和接收数据，但IP协议还不能解决数据分组在传输过程中可能出现的问题。因此，若要解决可能出现的问题，连上 Internet 的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。2、TCP协议被称作一种端对端协议。这是因为它为两台计算机之间的连接起了重要作用：当一台计算机需要与另一台远程计算机连接时，TCP协议会让它们建立一个连接、发送和接收数据以及终止连接。 传输控制协议TCP协议利用重发技术和拥塞控制机制，向应用程序提供可靠的通信连接，使它能够自动适应网上的各种变化。即使在 Internet 暂时出现堵塞的情况下，TCP也能够保证通信的可靠。3、众所周知， Internet 是一个庞大的国际性网络，网路上的拥挤和空闲时间总是交替不定的，加上传送的距离也远近不同，所以传输数据所用时间也会变化不定。TCP协议具有自动调整"超时值"的功能，能很好地适应 Internet 上各种各样的变化，确保传输数值的正确。 因此，从上面可以了解到：IP协议只保证计算机能发送和接收分组数据，而TCP协议则可提供一个可靠的、可流控的、全双工的信息流传输服务。4、综上所述，虽然IP和TCP这两个协议的功能不尽相同，也可以分开单独使用，但它们是在同一时期作为一个协议来设计的，并且在功能上也是互补的。只有两者的结合，才能保证 Internet 在复杂的环境下正常运行。凡是要连接到 Internet 的计算机，都必须同时安装和使用这两个协议，因此在实际中常把这两个协议统称作TCP/IP协议。四、从上面知识可以知道，连接到Internet上的每台计算机，不论其IP地址属于哪类都与网络中的其他计算机处于平等地位，因为只有IP地址才是区别计算机的唯一标识。所以，以上IP地址的分类只适用于网络分类。 五、在Internet中，一台计算机可以有一个或多个IP地址，就像一个人可以有多个通信地址一样，但两台或多台计算机却不能共用一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同，则会引起异常现象，无论哪台计算机都将无法正常工作。
Internet 上使用的一个关键的低层协议是网际协议，通常称IP协议。我们利用一个共同遵守的通信协议，从而使 Internet 成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。要使两台计算机彼此之间进行通信，必须使两台计算机使用同一种"语言"。通信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言，它规定了通信双方在通信中所应共同遵守的约定。 计算机的通信协议精确地定义了计算机在彼此通信过程的所有细节。网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性，对底层网络硬件几乎没有任何要求，任何一个网络只要可以从一个地点向另一个地点传送二进制数据，就可以使用IP协议加入 Internet 了。
这是网络问题

要实现网络通信必须具备三个条件:网络接口卡、网络协议还有网络服务器/客户机程序。