网络编程基础

网络编程基础

网络编程就是让不同的计算机通过网络互相“聊天”，交换数据和信息。就像我们用微信聊天一样，只不过计算机之间用的是代码和协议。

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通信协议：网络世界的“交通规则”

想象一下，如果没有交通规则，路上的汽车会乱成一团。网络也一样，如果没有规则，计算机之间就无法正常通信。所以，人们制定了通信协议，让计算机知道怎么“说话”和“听话”。

最常见的是Internet协议，它就像通用语言，让全世界的计算机都能连接到互联网。

TCP/IP 协议：网络通信的“骨干”

TCP/IP 协议是一套很重要的规则，就像一座大楼的框架。它分为两层：

• IP 协议：相当于给每台计算机分配了一个独一无二的“身份证号码”，叫IP地址。有了它，计算机才能找到彼此。目前有两种IP地址：

  • IPv4：像电话号码一样，由4组数字组成，例如192.168.1.1。
  • IPv6：更复杂，但能提供更多的地址，因为IPv4快不够用了。

• TCP 协议：它就像一个“快递员”，负责把数据安全地送到目的地。它会检查数据有没有丢，有没有乱序，就像我们寄快递时，快递公司会确保包裹完好无损地送到收件人手里。TCP 是可靠的，因为它会确认对方收到了数据，如果没有收到，就会重新发送。

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UDP 协议：快速但不保证可靠

UDP 协议和 TCP 不太一样。它更像是“扔飞镖”，只要知道目标的位置（IP地址和端口），就可以直接把数据发过去，不管对方有没有收到。UDP 的优点是速度快，因为它不需要像 TCP 那样检查数据是否丢失或乱序。不过，它的缺点也很明显，就是不能保证数据一定能到达对方。

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端口号：计算机的“小门牌”

计算机就像一个大房子，有很多房间（进程）。每个房间都有一个“小门牌”，叫端口号，用来标识不同的进程。端口号的范围是从 0 到 65535，因为它是用 16 位数字表示的。

端口号分为三类：

1. 系统端口（0-1023）：这些端口号是给重要的服务用的，比如：

   • 21：FTP（用来传输文件）
   • 80：HTTP（用来访问网页）
   • 443：HTTPS（加密的网页访问）
   • 这些端口号就像房子的“大门”，大家都知道怎么用。

2. 注册端口（1024-49151）：这些端口号是给一些特定的应用程序用的，比如：

   • 1194：OpenVPN（用于虚拟私人网络）
   • 5432：PostgreSQL（数据库软件）
   • 这些端口号就像房子的“侧门”，只有特定的人知道怎么用。

3. 动态或私有端口（49152-65535）：这些端口号是临时用的，就像房子的“后门”，随时可以用来传递东西，不会和其他门冲突。

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TCP 与 UDP 的区别 ⭐⭐⭐

特点	TCP 协议	UDP 协议
连接方式	需要先建立连接（就像打电话）	不需要建立连接（就像扔飞镖）
可靠性	非常可靠，数据不会丢失，顺序正确	不保证数据一定能到达，也不保证顺序
传输效率	比较慢，因为要检查数据	非常快，因为不检查数据
连接对象	只能一对一（点对点）	可以一对一、一对多、多对多
适用场景	文件传输、网页访问	视频直播、实时游戏

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总结

• TCP 是可靠的，适合传输重要的数据，比如文件传输、网页浏览。
• UDP 是快速的，适合对速度要求高但不太在意数据是否丢失的场景，比如视频直播、在线游戏。
• 端口号 是计算机用来区分不同进程的“小门牌”，不同的端口号有不同的用途。