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Java的產(chǎn)生與發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)有著密切的關(guān)系。所以我們在學(xué)習(xí)java的同時，應(yīng)該對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有一個大概的認(rèn)識和了解。這樣才能有助于我們做出更好的應(yīng)用程序。
在對以下內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)之前，要求你對TCP/IP協(xié)議棧有一個簡單的了解。要知道網(wǎng)絡(luò)分層的結(jié)構(gòu)；層與層之間完成相對獨立的功能；在上層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包，會傳遞給下層，并加上下層的數(shù)據(jù)包頭（header）；上層從下層獲取數(shù)據(jù)的過程相反。圖1是TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)圖，注意圖中對TCP/IP協(xié)議棧的協(xié)議描述并不完全。之所以會稱之為TCP/IP協(xié)議，是因為他們是這個協(xié)議棧中最為重要的兩個協(xié)議。 以下根據(jù)馬薩諸塞州大學(xué)計算機(jī)科學(xué)系Don Towsley在2004年秋季的網(wǎng)絡(luò)課程錄像中節(jié)選的一小段的內(nèi)容加以翻譯和整理。對我們用http（超文本傳輸協(xié)議）向一個web服務(wù)器發(fā)出一個GET請求時網(wǎng)絡(luò)所做的工作、以及都使用了哪些協(xié)議加以描述。如果大家對這個課程有興趣，可以在http://www-net.cs./cs653/下載，不過總的視頻文件大小有1.88G，網(wǎng)速慢的就不要下載了：）。
1. 用戶在web瀏覽器（如IE）地址欄輸入URL（統(tǒng)一資源定位符），比如http://www-net.cs./cs653/。前面的http是協(xié)議類型，后面的www-net.cs.指被訪問的服務(wù)器的域名，沒有加冒號和端口號表示訪問的是默認(rèn)的端口號80。 2. 由于所發(fā)出的數(shù)據(jù)要通過被訪問主機(jī)的IP地址進(jìn)行傳輸和路由，所以要先通過DNS（域名服務(wù)器）服務(wù)器將域名解析為IP地址（假設(shè)DNS和我們的主機(jī)在一個網(wǎng)段）： a) 主機(jī)產(chǎn)生一個DNS請求； i. 傳遞給傳輸層，通過UDP（User Datagram Protocol, 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）產(chǎn)生一個UDP 報文（Segment）； ii. 傳遞給網(wǎng)絡(luò)層產(chǎn)生一個IP報文（Packet），目的地址是DNS服務(wù)器的IP地址（這個地址可能是手工設(shè)置的，也可能是通過DHCP（動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）協(xié)議自動獲得的）； iii. 在數(shù)據(jù)鏈路層通過ARP（Address Resolution Protocol，地址解析協(xié)議）協(xié)議得到DNS服務(wù)器的MAC（媒體訪問控制子層）地址 iv. 把數(shù)據(jù)幀（frame）通過以太網(wǎng)傳輸給DNS服務(wù)器 v. DNS服務(wù)器將收到的幀向上傳給傳輸層，得到UDP報文。通過UDP報文中指定的端口號傳給DNS應(yīng)用程序。為了表述簡單，我們假設(shè)要解析的域名在當(dāng)前的DNS服務(wù)器中有相應(yīng)的表項（如果不在當(dāng)?shù)兀镜?/I>DNS服務(wù)器還要向上級的DNS服務(wù)器發(fā)出DNS查詢請求，如此遞歸直到查到要解析的域名的IP地址）。 b) DNS把通過DNS應(yīng)答將得到的IP地址返回給請求的主機(jī)。（終于知道對方的IP地址了，呵呵） 3. 現(xiàn)在，瀏覽器得到對方的IP地址了?，F(xiàn)在可以發(fā)出GET請求嗎？不！ a) 首先要和對方服務(wù)器建立一個TCP（傳輸控制協(xié)議，TCP和UDP同屬傳輸層，但是TCP協(xié)議時個可靠的面向連接的協(xié)議，要比UDP復(fù)雜的多。TCP更適合要求可靠傳輸?shù)膽?yīng)用）連接。建立連接通過三次握手方法。 b) 這里和以下發(fā)送的TCP報文同樣要傳給下一層：網(wǎng)絡(luò)層。在Internet中也就是我們說的IP層。同樣的，IP層給TCP報文加上IP報頭，發(fā)送給路由器（假設(shè)我們的主機(jī)和web服務(wù)器不在同一個網(wǎng)內(nèi)），路由器根據(jù)報文中的目的IP地址決定下一跳（Next Hop）的IP地址和端口。這個決定需要查詢（lookup）它自身的路由表（而路由表的維護(hù)需要路由協(xié)議，比如OSPF（開放最短路徑優(yōu)先）等）。IP報文可能通過多個路由器的轉(zhuǎn)發(fā)，終于到達(dá)了對方的服務(wù)器。再剝掉IP報頭遞交給上層。 c) 建立好了TCP連接，以后發(fā)送的數(shù)據(jù)都可以這條可靠的連接傳輸了。 4. 和WEB服務(wù)器之間的TCP連接建立成功。就可以發(fā)送GET請求啦。 5. WEB服務(wù)器收到請求，就可以將響應(yīng)信息通過剛才建立好的TCP連接送回給請求方。 6. 如果是一個html文件，瀏覽器就可以解釋并將它顯示在我們的顯示器上面了。
注意到這個過程里面的三個重要的地址：域名、IP地址和MAC地址。它們是網(wǎng)絡(luò)中不同的層，不同的協(xié)議所需要的地址。它們之間的關(guān)系有點像電話系統(tǒng)中的概念，域名對應(yīng)人名（不過域名不能重復(fù)），IP地址對應(yīng)電話號碼，MAC地址對應(yīng)程控交換機(jī)中這路電話所在的物理位置號。我們打電話首先通過人名找電話，這時電話本就像DNS一樣；然后我們拿起電話撥號，程控交換機(jī)根據(jù)你撥的號碼找到其電路所在位置（概念上）；在兩部電話之間建立一個連接；然后就可以通話了。 |
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