本文主要是介绍网络编程 lesson1 网络概念，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
目录
网络发展史（了解）
局域网和广域网
局域网
广域网
IP地址
IP地址划分（IPV4）
IP地址取址范围：
特殊地址
子网掩码
子网号（注意和前面进行区分）
练习
练习1：
练习2：
练习3:
网络模型
体系结构
OSI（理想化的模型）
TCP/IP模型
DOS攻击（恶意网络攻击）（了解）
攻击类型
防御出发点
防御方法
UDP和TCP
TCP:
UDP:
TCP比UDP可靠的原因
网络发展史（了解）
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ARPANET的创建（1969年）：建立了分布式网络，为互联网的起源奠定基础。
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商业互联网的兴起（1980年代）：互联网开始用于商业目的，万维网的发展使互联网更易用。
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公共互联网的普及（1990年代）：互联网在全球范围内普及，Web浏览器的出现促进了用户使用。
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移动互联网的兴起（2000年代）：移动通信技术的发展使人们能够通过移动设备访问互联网。
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社交媒体和Web 2.0时代（2000年代）：用户生成内容和社交媒体的兴起，用户可以分享内容并与他人互动。
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云计算和大数据时代（2010年代）：云计算技术和大数据分析成为互联网的重要组成部分。
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物联网的发展（2010年代）：各种设备和物体通过互联网连接和交互，形成物联网。
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5G和物联网的融合（2020年代）：5G技术的普及加速了物联网的发展。
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人工智能和边缘计算的兴起：人工智能技术在物联网中发挥着重要作用，边缘计算提供更快速的响应。
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安全和隐私的挑战：网络安全和隐私问题成为发展中亟需解决的重要议题。
局域网和广域网
局域网
局域网的缩写是LAN，local area network，顾名思义，是个本地的网络，只能实现小范围短距离的网络通信。我们的家庭网络是典型的局域网。电脑、手机、电视、智能音箱、智能插座都连在路由器上，可以互相通信。
局域网，就像是小区里的道路，分支多，连接了很多栋楼。
广域网
广域网（Wide Area Network）是相对局域网来讲的，局域网的传输距离比较近，只能是一个小范围的。如果需要长距离的传输，比如某大型企业，总部在北京，分公司在长沙，局域网是无法架设的。
广域网，就像是大马路，分支可能少，但类型多，像国道、省道、高速、小道等，连接了很多大的局域网。
IP地址
- IP地址是Internet中主机的标识
- Internet中的主机要与别的机器通信必须具有一个IP地址
- IP地址为32位（IPv4）或者128位（IPv6）
- 表示形式：常用点分形式，如202.38.64.10，最后都会转换为一个32位的无符号整数。
- IP分为5类，A B C D E
IP地址划分（IPV4）
二级划分：网络号+主机号=IP
网络号：表示是否在同一网段（局域网）
主机号：标识在本网段内唯一的ID（不能重复）
IP地址取址范围：
根据上图，共32位，可分为4组，每组8个0，去掉特殊地址如下
A类：1.0.0.1 -- 126.255.255.254
B类：128.0.0.1 -- 191.255.255.254
C类：192.0.0.1 -- 223.255.255.254
D类（组播地址）：224.0.0.1 --239.255.255.254
E类：保留待用 11110
特殊地址
| 0.0.0.0 | 在服务器中，0.0.0.0指的是本机上的所有IPV4地址 |
| 127.0.0.0 | 回环地址/环路地址，所有发往该类地址的数据包都应该被loop back |
| 255.255.255.255 | 全网广播地址 |
子网掩码
子网掩码（Subnet Mask）是一个32位的二进制数字，用于将IP地址分割成网络部分和主机部分。
常用的子网掩码如下
| 255.0.0.0 | A类 |
| 255.255.0.0 | B类 |
| 255.255.255.0 | C类 |
子网掩码 & ip地址 = 网络地址 (网段)
例：255.255.255.0 & 192.168.5.16 = 192.168.5.0
~子网掩码 & ip地址 = 主机地址
例：0.0.0.255 & 192.168.5.16 = 0.0.0.16
子网号（注意和前面进行区分）
当人数为700人时，用C类不够分配，用D类又太多，使用子网号可以重新划分网段
三级划分：网络号+子网号+主机号=IP
上面的公式不难看出：网络号+子网号=网段
练习
练习1：
192.168.1.00 00 0000 - 11 1111 192.168.1.1 - 192.168.1.62
192.168.1.01 00 0000 - 11 1111 192.168.1.65 - 192.168.1.126
192.168.1.10 00 0000 - 11 1111 192.168.1.129 - 192.168.1.190
192.168.1.11 00 0000 - 11 1111 192.168.1.193 - 192.168.1.254
共26个1，6个0，子网掩码为255.255.255.255.192
练习2：
已知一个子网掩码号为255.255.255.192，问，最多可以连接多少台主机？
对于n个主机位，最多可以连接的主机数量为2的n次方减去2。减去2是因为网络地址和广播地址不能分配给主机。
255.255.255.192的主机位是6位既2^6-2，最多62台
练习3:
网络模型
体系结构
- 网络采用分而治之的方法设计，将网络的功能划分为不同的模块，以分层的形式有机组合在一起。
- 每层实现不同的功能，其内部实现方法对外部其他层次来说是透明的。每层向上层提供服务，同时使用下层提供的服务。
- 网络体系结构即指网络的层次结构和每层所使用协议的集合。
- 有两种非常重要的体系结构：OSI和TCP/IP
OSI（理想化的模型）
- OSI模型是一个理想化的模型，尚未有完整的实现
- OSI模型共有七层
- OSI现阶段只用作教学和理论研究
OSI模型
OSI模型是最理想的模型
物理层：传输的是bit流(0与1一样的数据)，物理信号，没有格式
链路层：格式变为帧（把数据分成包，一帧一帧的数据进行发送）
网络层：路由器中是有算法的，ip，（主机到主机）（路由的转发）
传输层：端口号，数据传输到具体那个进程程序（端到端）
会话层：通信管理，负责建立或者断开通信连接
表示层：确保一个系统应用层发送的消息可以被另一个系统的应用层读取，编码转换，数据解析，管理数据加密，解密；
应用层：指定特定应用的协议，文件传输，文件管理，电子邮件等。
TCP/IP模型
注意：TCP和IP是属于不同协议栈层的，只是这两个协议属于协议族里最重要的协议，所以协议栈或者模型以之命名了。
网络接口和物理层：屏蔽硬件差异（驱动），向上层提供统一的操作接口。
网络层：提供端对端的传输，可以理解为通过IP寻址机器。
传输层：决定数据交给机器的哪个任务（进程）去处理，通过端口寻址
应用层：应用协议和应用程序的集合
网络接口和物理层:ppp：拨号协议（老式电话线上网方式）ARP：地址解析协议 IP-->MACRARP:反向地址转换协议 MAC-->IP
网络层: IP(IPV4/IPV6):网间互连的协议ICMP：网络控制管理协议，ping命令使用IGMP：网络分组管理协议，广播和组播使用
传输层：TCP：传输控制协议UDP：用户数据报协议
应用层：SSH:加密协议telnet：远程登录协议FTP：文件传输协议HTTP：超文本传输协议DNS：地址解析协议SMTP/POP3：邮件传输协议
DOS攻击（恶意网络攻击）（了解）
DOS (Denial of Service) 攻击是一种恶意的网络攻击，旨在使目标系统无法正常运行或提供服务。DOS 攻击通常通过超载目标系统的资源，例如带宽、处理能力或存储空间，以造成系统崩溃或无法响应正常请求。
攻击类型
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Flooding 攻击：攻击者发送大量的请求或数据包来淹没目标系统。常见的 Flooding 攻击包括 SYN Flood（利用 TCP 协议的三次握手过程），UDP Flood（发送大量的 UDP 数据包），以及 ICMP Flood（发送大量的 ICMP Echo 请求）。
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资源耗尽攻击：攻击者利用目标系统的漏洞或弱点，以消耗其资源。例如，Ping of Death 攻击利用 ICMP 协议中的漏洞发送超大尺寸的数据包，导致目标系统崩溃。
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应用层攻击：攻击者利用目标系统的应用层漏洞或弱点，以使系统无法处理正常请求。例如，HTTP Flood 攻击利用大量的 HTTP 请求耗尽服务器资源。
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分布式拒绝服务攻击（DDoS 攻击）：DDoS 攻击与 DOS 攻击类似，但涉及多个来源的攻击流量。攻击者控制多个被感染的计算机或"僵尸"计算机，形成一个"僵尸网络"（botnet），并协同发动攻击。这使得攻击更难以防御，因为攻击流量来自多个来源。
防御出发点
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网络流量监控：实时监测网络流量，及时检测异常流量模式，以便快速识别和应对攻击。
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防火墙和过滤器设置：使用防火墙和流量过滤器来阻止来自恶意源的流量，限制对网络资源的访问。
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负载均衡：通过在多台服务器之间分配负载，确保系统资源被合理使用，从而减轻攻击对单一服务器的影响。
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入侵检测和入侵防御系统：使用入侵检测和入侵防御系统来检测和应对可能的攻击行为。
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流量清洗服务：使用专门的流量清洗服务提供商，通过过滤流量并仅传递合法请求，从而减轻 DOS 攻击对网络的影响。
防御方法
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限制并发连接：配置服务器或网络设备，限制每个IP地址或来源的并发连接数。这可以防止单个攻击者占用过多的资源。
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增加带宽和硬件资源：通过增加网络带宽和服务器硬件资源，使系统更能承受攻击造成的负载。
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配置反向代理：使用反向代理服务器来过滤和分发流量。反向代理可以识别和拦截恶意请求，从而减轻对后端服务器的影响。
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使用入侵防御系统（IDS）和入侵防火墙（IPS）：IDS和IPS系统可以监控网络流量，并检测和阻止恶意活动和攻击尝试。
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使用内容分发网络（CDN）：CDN将内容缓存到分布在全球各地的服务器上，可以分散流量并减轻DOS攻击对源服务器的影响。
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配置正确的超时和连接限制：在服务器上配置适当的超时和连接限制，以防止恶意连接长时间占用系统资源。
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更新和修补漏洞：及时更新服务器和应用程序的补丁，以修复已知的安全漏洞，并减少受攻击的风险。
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网络流量分析和日志记录：监控和分析网络流量和服务器日志，以便及时发现和应对异常活动。
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合作与协同防御：与网络服务提供商（ISP）和其他相关组织合作，共享攻击信息和采取集中的防御措施。
UDP和TCP
UDP和TCP协议相同点：都是传输层协议
TCP:
是一种面向连接的传输层协议，它能提供高可靠性通信(即数据无误、数据无丢失、
数据无失序、数据无重复到达的通信)适用情况：1、适合于对传输质量要求较高，以及传输大量数据的通信。2、在需要可靠数据传输的场合，通常使用TCP协议3、MSN/QQ等即时通讯软件的用户登录账户管理相关的功能通常采用TCP协议
UDP:
UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议，是不可靠的无连接的协议。在数据发送前，因为不需要进行连接，所以可以进行高效率的数据传输。适用情况：
1、发送小尺寸数据（如对DNS服务器进行IP地址查询时）
2、在接收到数据，给出应答较困难的网络中使用UDP。
3、适合于广播/组播式通信中。
4、MSN/QQ/Skype等即时通讯软件的点对点文本通讯以及音视频通讯通常采用UDP协议
5、流媒体、VOD、VoIP、IPTV等网络多媒体服务中通常采用UDP方式进行实时数据传输
TCP比UDP可靠的原因
- 可靠的数据传输机制
- 三次握手，四次挥手的链接管理
- 拥塞控制
- 有序交付数据
- 错误检测和纠正
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