address)" 套接字在主机中一个通信端点通过一个称为套接字的抽象概念表示. 一个套接字在它的本机中与一个 IP 地址和一个端口关联. 在 Java 中, 一个套接字代表 Socket,ServerSocket,DatagramSocket 或者 MulticastSocket

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运管
6 years ago
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1 这章介绍 IP 协议和它们在 Java 中的实现.IP 代表 ' 互联网协议 ', 它是互联网的基础协议, 像胶水一样将网络都连接在一起. 2.1 IP 如 RFC 791 所说,' 互联网协议被设计使用在包 - 交换的计算机通信网络的互相连接的系统中 '. 互联网仅仅是一个大量的这样的系统的通信, 通过 IP 协议, 各种类型的包 - 交换网络, 包括以太网和令牌环网, 电话线路和卫星通信电路. IP 是协议族最基本的元素统称为 TCP/IP, 由子协议组成, 比如 ARP- 地址解析协议, RARP- 反向地址解析协议, ICMP- 互联网控制消息协议, BOOTP- 引导协议, IGMP- 因特网组管理协议, UDP- 用户数据报, 和 TCP- 传输控制协议. 这本书处理 TCP 和 UDP; 其它提到的协议可通过各种方式支持 TCP 和 UDP, 通常不是网络程序员所要关注的. IP 由 (1) 主机寻址系统, (2)IP 数据包格式定义, 和 (3) 适当的协议 - 关于传输和接受包的规则组成. 目前存在两种版本的 IP:IPv4, 第一个公开的可用的协议版本, IPv6, 在写此书的时候使用是有限的, 提供了地址空间的大量扩展, 而且有大量的改进和新特性. 2.2 网络寻址网络接口一个网络主机通过一个或多个网络接口连接到网络 : 这些是硬件设备, 通常表现为控制卡 (controller cards)( 网络接口控制器或者 NICs). 每个物理网络接口可以有一个或多个 IP 地址, 在随后的章节讨论. 这样, 每个网络主机至少有一个 IP 地址. 这个主题在将 2.3 节进一步讨论 IP 地址一个互联网主机通过固定长度的 'IP 地址 ' 标识. 这是一个数字由一个 ' 网络 ' 或者 ' 子网 ' 部分 ( 在互联网中唯一标识子网 ) 和一个 ' 主机 ' 部分 ( 在子网络中唯一标识主机 ) 组成. 在 IPv4 中一个 IP 地址是一个 32 位数字, 写成 4 个 8 位片段的 ' 点分 ' 形式, 比如, 或在 IPv6 中一个 IP 地址是一个 128 位数字, 写成冒号分隔的 8 个比特一段的每段 4 位十六进制数, 比如 0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:1, 为了方便, 有许多 4 位 0 的两个邻近的冒号有必要表示成 : 给定的地址可以简写成 ::: 域名数字 IP 寻址系统通过一个被称为域名系统或者 DNS 的按照字母顺序的命名系统补全, 复制主机名到该域中, 提供了在 IP 地址和主机名之间的映射, 这个过程被称为 ' 解析 ' 端口每个互联网主机支持大量的 IP ' 端口 ', 在这台主机上代表了独立的服务, 通过一个 16 位 ' 端口数 ' 标识, 范围在这些端口中有许多是被预分配的,' 众所周知的端口 ' 范围在 ,' 注册的端口 ' 在范围 (0x0400-0xbfff). 在 " 众所周知的端口 " 的服务在某些操作系统需要特殊的权限, 比如, 在 Unixstyle 系统需要超级用户权限. 一个指定的 TCP 或者 UDP 服务器可通过 {IP 地址, 端口对被寻址. 这个对被称为一个 " 套接字地址 (socket

2 address)" 套接字在主机中一个通信端点通过一个称为套接字的抽象概念表示. 一个套接字在它的本机中与一个 IP 地址和一个端口关联. 在 Java 中, 一个套接字代表 Socket,ServerSocket,DatagramSocket 或者 MulticastSocket 其中的一个实例网络地址的类在 Java 中, 一个 IP 地址通过 java.net.inetaddress 代表. 一个 IP 端口用一个范围在之间的整型代表, 大部分通常是 1024 或者在这之上. 一个 IP 套接字地址在 Java 中既可以通过一个 {IP 地址, 端口对表示, 也可以通过 JDK 1.4 SocketAddress 类, 分装了 {IP 地址, 端口对. 各种 Java 网络地址类的目的和使用展现在表格 2.1. 名称 InetAddress InetSocketAddress extends SocketAddress NetworkInterface 描述表格 2.1 网络地址类代表一个 IP 地址或者一个解析的主机名 : 用于远程地址. 如果主机名解析失败, 这个对象不能被构造. 代表一个 IP 套接字地址, 也就是说, 一个 {IP 地址, 端口或者 { 主机名, 端口对. 对于后者 ({ 主机名, 端口 ) 尝试去解析主机名当构造对象的时候, 但是对象仍然可用在一些情况中比如通过一个代理连接如果解析失败. 可以只使用一个 { 端口构造, 在 ' 通配符 ' 本地 IP 地址使用的情况下, 意味着 ' 所有的本地接口 '. 代表一个本地网络接口, 由一个接口名称 ( 比如, 'leo') 和一系列与接口关联的 IP 地址组成. 在组播中用来标识本地接口. 从 JDK 1.4,InetAddress 类是抽象的, 有两个衍生的类 : 用于 IPv4 的 Inet4Adress 和用于 IPv6 的 Inet6Address. 实际上你不需要去关心这些衍生类的存在. 你不能构造它们 : 你通过 InetAddress 的静态方法获取这些类的实例, 通常你最好假设它们是 InetAddress 的实例. 这些衍生类之间唯一的区别从程序员的角度看就是 Inet6Adress.isIpV6CompatibleAddress 方法, 如果 ' 地址是一个 IP4v 兼容 IPv6 地址 ' 则返回 true; 如果地址是一个 IPv4 地址, 返回 false. 这是一个需要关心的很少见的 Java 程序特殊的 IP 地址除了 IP 地址属于它的网络接口, 一个互联网主机也有两个特别的 IP 地址, 只在这台主机中可用, 如表格 2.2 所示. 名称 IPv4 IPv6 描述回路地址 (loopback) ::1 通配符 ::0 表格 2.2 特殊的 IP 地址用来标识服务本机在这样的情况下 : 主机的外部 DNS 或者 IP 地址不可用或者 uninteresting, 比如, 在一个只用来打算在一个单独的主机中通信的系统. 当创建的套接字去表明它们应该绑定到 ' 所有的本地 IP 地址 ' 而不是一个指定的时候使用. 这是一个正常的情况. 在 Java 中, 它可以通过一个缺失的或者 null 的 InetAddress 指明. InetAddress 类有大量询问地址属性的方法. 这些方法总结在表格 2.3. 表格 2.3 InetAddress 方法

3 名称如果为 'true' 的意思 isanylocaladdress 通配符地址 : 见表格 2.2. islinklocaladdress 链接本地单播地址. 在 IPv4 中未定义. 在 IPv6 中是一个以 FE:8o 开头的地址. isloopback 回路地址 : 见表格 2.2. ismcglobal 全局范围的组播地址. ismclinklocal 链接 - 本地范围内的组播地址 ismcnodelocal 节点 - 本地范围内的组播地址 ismcorglocal 组织 - 本地范围内的组播地址 ismcsitelocal 站点 - 本地范围内的组播地址组播地址. 在 IPv4 中这个一个范围在到内 ismulticastaddress 的地址 ; 在 IPv6 中是以 FF 开始的地址. 站点 issitelocal - 本地单播地址 ; 在 IPv4 中未定义 ; 在 IPv6 中这个一个以 FE:CO 开始的地址. a.ipv6 情况下参数在 FRC 2.73 中的规范. ismcglobal,ismclinklocal 等方法返回关于组播地址范围内的信息将在 II.1.4 中讨论. 2.3 多宿主一个多宿主主机是一个有多个 IP 地址的主机. 这样的主机通常位于在两个 IP 子网的之间的网关, 通常有多个物理网络接口. 实际上只有在这样的主机上, 编程者需要关心特殊的本地 IP 地址和网络接口. 网络接口实际上在 JDK 1.4( 引入了 NetworkInterface 类 ) 之前是不可见的. 从 JDK 1.4 开始, 一个主机的网络接口可从下面的方法获得 : class NetworkInterface { static Enumeration getnetworkinterfaces() throws SocketException; Enumeration getinetaddresses(); getnetworkinterfaces 返回一个 NetworkInterface 的枚举,getInetAddresses 返回一个 InetAddress 的枚举, 代表所有的或者绑定到一个单独的网络接口的可用的 IP 地址的子网. 如果没有安全管理, 列表是完整的 ; 另外, 任何 InetAddress 的访问通过安全管理的 checkconnect 方法不存在列表中的将会被拒绝. 因此可访问的被主机支持的 IP 地址, 可用通过示例 2.1 的代码顺序检索. // Enumerate network interfaces(jdk >= 1.4) Enumeration interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); while(interfaces.hasmoreelements()) { NetworkInterface inft = (NetworkInterface) interfaces.nextelement(); // Enumerate IentAddress of this network interface Enumeration addresses = inft.getinetaddresses(); while(addresses.hasmoreelement()) { InetAddress address = (InetAddress) addresses.nextelement(); //...

4 Example 2.1 枚举本地网络接口 2.4 IPv6 Java 一直支持 IPv4,IP 协议最初的版本.IPv6 是 IP 的下一个版本, 打算去提高 IPv4 的许多方面, 包括效率, 扩展性 ;32 位 IPv4 地址空间 ; 服务质量支持 ; 传输级别的鉴定和隐私. 从 JDK 1.4,Java 也支持 IPv6, 若主机平台也这样, 它对编程者的完全透明的. 你的已经存在的 Java 网络程序自动支持 IPv4 和 IPv6, 如果在支持 IPv6 的平台上在 JDK 1.4 上执行 : 你可以连接到 IPv4 和 IPv4 服务器, 可以是一个 IPv4 和 IPv6 两者的服务器, 可以从 IPv4 和 IPv6 两者的客户端接收连接兼容性 IPv6 通过 'IPv4- 兼容地址 ' 支持 IPv4. 这些是 128 位的高 96 位为 0 的 IPv6 地址. 比如,IPv4 地址是可以作为 IPv4- 兼容地址 :: 用在 IPv6 中. Java 的 IPv6 支持可通过系统属性控制. 这些允许你禁用 IPv6 支持, 这样, 只有 IPv4 客户端和服务器被支持. 你不能通过这些属性禁用 IPv4 支持, 尽管你可以通过指定 IPv6 网络接口达到同样的效果. 当创建或绑定套接字或服务器套接字, 在后面将有一个套接字选项去获得在每个套接字基础上的仅 IPv6 支持的行为. 这些系统属性在表格 2.4 中描述. 表格 2.4 IPv6 系统属性名称值描述 java.net.preferipv4stack false(default), true java.net.preferipv6address false(default), true 默认情况下,IPv6 本地的套接字被使用, 如果可以的话, 允许应用程序与 IPv4 和 IPv6 主机两者通信. 如果这个属性设置为 true,ipv4 本地套接字总是被使用. 应用程序将不能与 IPv6 主机通信. 默认情况下, 如果 IPv6 可用,IPv4 映射地址优先于 IPv6 地址,' 为了向后兼容 - 比如, 应用程序只基于 IPv4 服务, 或者... 在 IPv4 地址的 [" 点分 " 表示 ]'. 如果这个属性设置为 true,ipv6 地址优先于 IPv4- 式样的地址,' 允许应用程序去测试和发布在应用程序期望连接到 IPv6 服务的环境中 ' 在 Java 中的编程差异在任何你需要动态的决定你是有一个 IPv4 还是 IPv6 套接字的情况下, 可以使用下面的技术 : if (socket.getlocaladdress() instanceof Inet6Address) ; // you have an IPv6 socket else ; // you have an IPv4 socket 除了实际的 IP 地址的格式,java.net.Inet6SocketAddress 类在 2.2 节描述,Socket.setTrafficClass 方法在 3.19 描述, 这是你需要去关注 IPv4 和 IPv6, 在整个 java.net 包中只要关注的点.

Chapter #

Chapter # 第三章 TCP/IP 协议栈本章目标通过本章的学习, 您应该掌握以下内容 : 掌握 TCP/IP 分层模型掌握 IP 协议原理理解 OSI 和 TCP/IP 模型的区别和联系 TCP/IP 介绍主机主机 Internet TCP/IP 早期的协议族全球范围 TCP/IP 协议栈 7 6 5 4 3 应用层表示层会话层传输层网络层应用层主机到主机层 Internet 层 2 1 数据链路层

address)" 套接字 在主机中一个通信端点通过一个称为套接字的抽象概念表示. 一个套接字在它的本机中与一个 IP 地址和一个端口关联. 在 Java 中, 一个套接字代表 Socket,ServerSocket,DatagramSocket 或者 MulticastSocket

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