Java网络初识（2）：IP地址和端口号，协议，五元组

Java网络初识（2）：IP地址和端口号，协议，五元组

1. IP地址 和 端口号

1.1 IP地址

什么是 ip 地址？
首先，我们还是通过一个例子来引出来这个概念。
学过 JDBC 的，可以看看这个例子，没学过的，可以不看这个例子，直接跳过。

在JDBC编程中，我们需要先创建一个DataSource，往 DataSource 中设置一下关键信息，其中包括 URL，类似于这样的：
jabc:mysql://127.0.0.1:3306//数据库名字? … …

其中，标记红色的 127.0.0.1 就是一个IP地址。

ip地址的作用

ip地址的作用：通过一串特别的字符串，标记一台网络设备在所在的位置。

当你从网络上下载某一个网络数据包的时候，会根据你电脑的IP地址，发送到对应的电脑主机上。

就像你上网买东西，你需要提供你的收获地址（类似于IP地址），快递小哥才能把你买的东西（类似于网络数据包），送往目的地（IP地址）。

网络数据包

什么是网络数据包？
网络传输的数据，类型于“包裹”，所以形象的称为：“网络数据包”。

通过指令，查看本电脑的IP地址

操作步骤：

Win + R，弹出窗口后，输入 cmd，输入命令：ipconfig

即可查看本机的IP地址。

1.2 端口号

jabc:mysql://127.0.0.1:3306//数据库名字(?..)

这一串字符中，标记为蓝色的部分 3306，就叫做端口号。

端口号同样重要，和 IP地址 是配合使用的。

IP地址，是标识主机所在的位置，通过IP地址，找到了主机电脑，那么，在这一台电脑中，会有很多的程序正在使用网络（如：游戏，b站，酷狗音乐都在运行），那么，当电脑收到一个网络数据包的时候，要交给哪个程序呢？
这个时候，我们就需要使用端口号进行区分。

端口号的作用

作用：用来区分一台主机上多个应用程序的。

这些程序都在我这台电脑上，IP地址是相同的，但是，这些应用程序的端口号是不同的。

所以，收到的网络数据包，就可以通过端口号，再做进一步的区分。

就像你上网买东西，你需要提供你的收获地址（类似于IP地址），快递小哥才能把你买的东西（类似于网络数据包），送往目的地（IP地址）。
但是，到了目的地后，快递有很多个，不同的包裹，相同收获地址的包裹也很多，你要怎么样，才能送到对应的人的手里呢？
这时，我们就需要使用手机号（类似于端口号）来进行区分。
快递员会拨打你本人的手机号码，来告诉你，快递到了，过来指定地方来领取快递。

所以，网络通信，一般是先通过IP地址（收获地址），找到主机电脑，再通过端口号（个人手机号），找到对应的程序，才能进行通讯，这是网络通信最核心的逻辑部分。

2. 协议

协议这个词，是进行网络通信的基本盘。

之前我们说，网络数据包，先通过IP地址，找到个人主机，再通过端口号，找到对应的应用程序了。

那么，程序收到数据包后，程序如何理解数据的含义？
那么，这就是协议需要去描述的一件事情了。

协议在网络的学习中，占有很大的比例，网络知识的学习，相当大的部分就是网络协议的学习。

2.1 网络协议的定义

网络协议，是计算机网络中用于数据交换的一组规则、标准或约定，是通信双方对于 发送/接收 数据格式的约定。

即，我的数据怎么发送给你的，你收到之后就得怎么解析。
我发送的规则，和你解析数据的规则，是一样的，才是有意义的。

2.2 协议在生活中的案例（灯管，插座，手机充电口）

换灯管

举一个生活中例子：
当你家的灯管用得久了，肯定会烧掉的，那么，你就要更换灯管。

换灯管，前提是你得买灯管，那么，你如何确保你买的新灯管能和原来的灯座匹配上？
答案：闭着眼睛买，只要你买的灯管的大小，和坏了的那个是一样的大小，就能够放进灯罩里，灯管和灯座之间通电的插头，是一定能够插上去的。

无论你的灯管和灯座是哪个厂商生产的，他们都是按照这个插电口的规则来设计生成的，是有一套固定的规则的。

通电插座

插座也是，你买的能插上电的电器，它的口，要么是两脚插口，要么是三角插口。

不管哪个厂商生成用电器，都是按照这么一套标准来的，不可能说，设计一个四脚插口出来。

手机充电头

还有手机的充电口要么是 typeC（目前流行的充电口）的，要么是USB（老安卓手机的充电口）的，要么是苹果的lighting。
各个手机厂商，都是按照 固定的规则（协议） 来设计手机的充电口的。

以上三个例子，均体现了协议，也就是公共的协议，规定。

这些规定（协议），不能说全世界是一样的，至少在国内是一样的。

至于国外，有可能和中国的是不一样的。
所以，如果你要出国的话，大概率要准备一个插座转换器。
因为国外和国内的插座，电压，大概率是不一样的。
国内是220V，可能在国外，就是110V的了。

2.3 协议的重要性

网络通信中，协议非常的重要。

在网络通信中，肯定不是一台主机就能搞定数据的通信的，必须是多个主机设备。
并且，这多个主机设备都能认同并遵守同一套协议，此时通信才是有意义的。

好比：我说一句话，你能听懂我说的意思，你说一句话，我能听懂你的意思，这才是有意义的。现在你能看到的这篇文章，你能看懂（数据能通信），这篇文章才有了作用和意义。
你能看懂或听懂这些数据，是因为我们遵守了同一套协议：使用的是中文汉字，我们讲的是普通话。

3. 五元组

进行一次网络通信的过程中，会涉及到 5 个非常关键的信息，这 5 个信息整体概括为：五元组。

五元组中，包含的 5个 关键信息为：

1. 源 IP
2. 源 端口号
3. 目的 IP
4. 目的 端口号
5. 协议类型

举个例子来说明一下这五个信息：
大家都应该知道西游记吧，唐僧做自我介绍的时候，都会讲这么一句话：
贫僧自东土大唐而来，去往西天拜佛取经。

其中：
东土大唐 就是 源IP，表示我来自哪里。
贫僧 就是 源端口号，表示我是来自东土大唐的什么人
西天 就是 目的IP，表示你要去往哪个地方
拜佛 就是 目的端口号，表示你要去西天找谁
经文类似于网络数据包，经文用什么方式写的，就是具体协议类型。

4. 总结

本篇博客，主要介绍了这么些内容：

1. IP地址和端口号
2. 协议的概念
3. 五元组
4. 协议分层（重点掌握）

这些内容，图片可能没有别的博客那么生动形象，但是，该有的内容，基本上都有，也足够通俗易懂，希望这篇博客讲到的知识内容，能够帮助到对这方面知识有困惑的你！

如果你觉得这篇博客能增长你的见识，对你有帮助，请你点点赞，如果有错误的讲述信息，多多指出，谢谢！