[网络协议] 网络通信相关

关键词：OSI七层参考模型，TCP/IP四层模型，HTTP/HTTPS，三次握手/四次挥手，TCP/UDP

如何实现网络通信

网络通信协议

微观网络通信流程

数据在OSI模型各层中的格式

? ? 传输层：上层传来的数据在TCP/UDP协议下，得到TCP/UDP报文段，简称：TCP/UDP数据报

? ? 网络层：上层传来的数据在IP协议下，得到IP数据报（数据包）

宏观网络通信路程（【面试常问】一次完整的HTTP请求所经历的步骤）

细节补充

HTTP协议与 HTTPS协议

TCP

三次握手

?? ?为什么？三次握手（Three-way Handshake）其实就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包。进行三次握手的主要作用就是为了确认双方的接收能力和发送能力是否正常、指定自己的初始化序列号为后面的可靠性传送做准备。实质上其实就是连接服务器指定端口，建立TCP连接，并同步连接双方的序列号和确认号，交换TCP窗口大小信息。

? ? ?提前告知

?? ? 三次握手详细描述

? ? 三次握手的目的

? ? 如果两次握手

?? ??? ?? ? 在第二次服务器发送报文结束后，可能客户端没有收到服务器的应答报文，但是服务器以为客户端收到了，服务器就会一直保存这个通信过程，造成了一定的资源浪费。所以一定要让服务器端知道客户端的接收能力正常。

四次挥手

?? ?? ? 提前告知

????????四次挥手详细描述

?? ??? ? 刚开始双方都处于 ESTABLISHED 状态，假如是客户端先发起关闭请求。

?? ??? ?为什么挥手要有四次？

?? ?? ? 2MSL等待状态

?? ??? ??? ? TIME_WAIT状态也成为2MSL等待状态。每个具体TCP实现必须选择一个报文段最大生存时间MSL（Maximum Segment Lifetime），它是任何报文段被丢弃前在网络内的最长时间。

?? ?? ? 【面试题】

????????示例代码理解

/**
* 实现TCP的网络编程
* 例子1：客户端发送信息给服务端，服务端将数据显示在控制台上
* @author wkn
* @create 2021-06-22 21:01
*/
public class TCPTest1 {
    //客户端
    @Test
    public void client(){
        Socket socket = null;
        OutputStream os = null;


        try {
            //1. 创建客户端的Socket对象，指明服务器端的ip和端口号，为了输出到fw端
            InetAddress inet = InetAddress.getByName("172.28.160.1");
            socket = new Socket(inet, 8899);
            //2.获取一个输出流，用于从客户端输出数据
            os = socket.getOutputStream();
            //3.客户端写出数据的操作
            os.write("这是从客服端传来的数据".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (os != null){
                try {
                    os.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(socket != null){
                try {
                    socket.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }


    //服务端
    @Test
    public void server() throws IOException {
        ServerSocket ss = null;
        Socket socket = null;
        InputStream is = null;
        ByteArrayOutputStream baos = null;
        //1.创建服务器端的ServerSocket，指明自己的端口号
        try {
            ss = new ServerSocket(8899);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //2.服务器端的ServerSocket调用accept()表示服务端可以接收到来自于客户端的socket，服务器监听本地8899端口，监听到后，就三次握手连接
        try {
            socket = ss.accept();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //3.获取客户端的输入流
        try {
            is = socket.getInputStream();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }


        //方式一：直接将byte类型转换成String类型，输出到控制台
        //不建议这样写，可能会有乱码
//        byte[] buffer = new byte[1024];
//        int len;
//        while((len = is.read(buffer)) != -1){
//            String str = new String(buffer,0,len);
//            System.out.print(str);
//        }


        //方式二：通过ByteArrayOutputStream()，将输入流中的数据完全存到内部的数组中之后，通过toString()重写
        baos = new ByteArrayOutputStream();//不用传文件等目的参数
        byte[] buffer = new byte[5];
        int len;
        while ((len = is.read(buffer)) != -1){
            baos.write(buffer,0,len);
        }
        System.out.println(baos.toString());
        System.out.println("收到了来自于：" + socket.getInetAddress().getHostAddress()+"的数据");


    }
}

注：方式一为什么会出现乱码？因为对于utf-8中文占3个字节，如果用于每次从输入流中保存数据的数组太小可能会使得保存了截开的字节。

【练习题】

?对于【D】选项：服务器端通过new ServerSocket()创建ServerSocket对象，ServerSocket对象的accept方法产生阻塞，当监听到一个来自客户端的请求时，会创建一个Socket对象，使用此Socket对象与客户端进行通信。