你需要知道的网络冷知识

为什么你应该知道网络冷知识？为了吹牛灌水？

当然不系，了解这些冷知识有利于我们对体系知识差缺补漏，建立建全知识体系。

废话不多说，让我们来看下哪些是平常不易被注意到的冷知识。

端口

端口分类

1~1023 的端口都是被系统使用的（由 Internet 号分配机构（Internet Assigned Numbers Authority, IANA）来管理），为了防止冲突我们一般使用大于 10000 的端口号。看起来似乎有些不对，那之间的端口号干什么用了？

1024~5000 的端口号是用于临时分配给服务器与客户端的。

大于 5000 的端口用于分配给一些知名的服务器。（如：tomcat 8080 等）

标准简单服务

这些标准服务从 Unix 时代开始就被规定好了，但是在现实中却并没有发现它们被使用过。可能的原因是过于简单实际中没什么用，那么我为什么要介绍它。因为是个冷知识。。。也不全是，我觉得如果将这些服务作为 TCP 与 UDP 的测试服务，就不需要自己费力的编写一个测试服务了，直接掌握他们就好了。

名字	TCP 端口号	UDP 端口号	描述
echo	7	7	服务器返回客户发送的所有内容
discard	9	9	服务器丢弃客户发送消息的所有内容
daytime	13	13	服务器以可读形式返回时间和日期
chargen	19	19	当客户发送一个数据报时：TCP 服务器发送一串连续的字符流，直到客户中断连接；UDP 服务器发送一个随机长度的数据报
time	37	37	服务器返回一个二进制形式的 32bit 数，表示从 UTC 时间 1900 年 1 月 1 日午夜至今的秒数

然而使用 Linux 查询端口占用情况命令 netstat -ntulp 却发现这些服务都不存在，原因是这些服务都没有被内置到 Linux 系统中。在 CentOS 下需要安装 xinetd（wiki：一个运行于类 Unix 操作系统的开放源代码的超级服务器守护进程），然后进行相关的配置后即可使用服务，步骤如下：

1. 安装sudo yum install xinetd
2. 修改目录 /etc/xinetd.d/ 中的配置文件（stream 代表 tcp 配置，dgram 代表 udp 配置），将其中的 disable 的 yes 修改为 no 即可。
3. 启动服务service xinetd start

做完以上的步骤后，使用 tcp 或 udp 进行访问云服务器，你可能会发现并不成功。原因是云服务器为了保证安全只开放了一些特定的端口（类似于防火墙的功能），要想这些服务能被访问到，需要将这些端口配置到安全规则中才行。

以下是实验需要用到的 TCP 与 UDP 客户端，使用 nodejs 编写。代码比较简单就不介绍了。

TCP 客户端

var net = require('net');

var client = new net.Socket();
//19 代表端口号，xxx 请换成自己的服务器端地址
client.connect(19, 'xxx.xxx.xxx.xxx', function() {console.log('Connected');
    client.write("Hello, server! I'm Client.");
});

client.on('data', function(data) {console.log('Received:' + data);
    client.destroy(); // kill client after server's response});

client.on('close', function() {console.log('Connection closed');
});

UDP 客户端

var dgram = require('dgram');
var mess = Buffer.from("Hello, server! I'm Client.");
var client = dgram.createSocket('udp4');
//19 代表端口号，xxx 请换成自己的服务器端地址
client.send(mess,0,mess.length,19,'xxx.xxx.xxx.xxx',function (err, bytes) {if(err) console.log('Send Err!');
});
client.on('message',function (msg, rinfo) {console.log('Received：%s',msg);
    console.log('Server address：%s',rinfo.address);
    console.log('Server port：%s',rinfo.port);
    client.close();});
client.on('close',function () {console.log('onClose');
});

以下是访问标准服务器的结果，能够被预测到的 echo 和 discard 就不写出来了

daytime

12 MAY 2019 22:53:57 CST

chargen

TCP

Connected
Received: YZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABC

Connection closed

UDP

Received：KLMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./012345
LMNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456
MNOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./01234567
NOPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./012345678
OPQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789
PQRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:
QRSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;
RSTUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<
STUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=
TUVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>
UVWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?
VWXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@
WXYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@A
XYZ[\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}!"#$%&'()*+,-./0123456

Server address：xxx.xxx.xxx.xxx
Server port：19
onClose

time

如果按照上面的代码直接进行访问会返回一串乱码。因为其返回的是__4 位无符号整形数__代表从__1900 年 1 月 1 日 0 时__（不是 1970）至今的__秒数__，需要将数据解析部分按照如下方式修改才能获得正确的数值。

var buf = new ArrayBuffer(4);
var view = new DataView(buf);
for (let i = 0; i < 4; i++) {view.setUint8(i, data[i]);
}
console.log('Received:' + view.getUint32(0));

结果：3766664509

认真观察，这些端口号都是奇数的。因为这些端口号都是从 NCP 端口号派生出来的（NCP，即网络控制协议，是 ARPANET 的运输层协议，是 TCP 的前身）。NCP 是单工的，不是全双工的，因此每个应用程序需要两个连接，需预留一对奇数和偶数端口号。当 TCP 和 UDP 成为标准的运输层协议时，每个应用程序只需要一个端口号，因此就使用了 NCP 中的奇数。

IP

大家都知道 IP 地址分为内网 IP 和外网 IP，然而按照这样的划分方式太宽泛。IP 地址其实是按照 A、B、C、D、E 五类进行的划分。如下所示：

其中 A、B、C 又可以分为一类，它是我们常见的 IP 地址段。其中绝大部分都是__公有地址__（能够通过公网访问的），每一类又划分一部分作为__私有地址__（作为局域网地址，常见的 192.168 就在其中）。

D 类地址

范围：224.0.0.0-239.255.255.255
作为组播地址之用，其中又可分为三类：

• 专用地址（局部多播地址，224.0.0.0-224.0.0.255），为路由协议和其他用途保留的地址，路由器并不转发属于此范围的 IP 包。是被 IANA 规定的知名多播地址（224.0.0.1：所有组播主机；224.0.0.2：所有组播路由器）
• 公用地址（预留多播地址，224.0.1.0-238.255.255.255），可用于全球范围（如 Internet）或网络协议。
• 私用地址（管理权限多播地址，239.0.0.0-239.255.255.255），可供组织内部使用，类似于私有 IP 地址，不能用于 Internet，可限制多播范围。

E 类地址

范围：240.0.0.0-247.255.255.255
保留，仅作为搜索、Internet 的实验和开发之用。

规范

internet（全小写）：是用一个共同的协议族把多个网络连接在一起。
Internet（首字母大写）：指的是世界范围内通过 TCP/IP 互相通信的所有主机集合

Internet 是一个 internet，但是 internet 不等于 Internet。

RFC

RFC（Request for Comment）是指所有关于 Internet 的正式标准（可以认为是标准文档），它又分为：

• 赋值 RFC（Assigned Numbers RFC）：列出了所有 Internet 协议中使用的数字和常数。
• Internet 正式协议标准：描述了各种 Internet 协议标准化的现状。
• 主机需求 RFC：详细描述网络的各个层（链路层、网络层、传输层、应用层）
• 路由器需求 RFC：单独描述了路由器的需求。

标准化组织

• Internet 协会（ISOC，Internet Society）：推动 Internet 发展。

  • Internet 体系结构委员会（IAB，Internet Architecture Board）：负责 Internet 标准的最后编辑和技术审核

    • Internet 研究专门小组（IRIF，Internet Research Task Force）：主要对长远的项目进行研究。
    • Internet 工程专门小组（IETF，Internet Engineering Task Force）：负责互联网标准的开发和推动

就如以上的层级关系那样：IRIF 与 IETF 属于 IAB，IAB 属于 ISOC。

总结

本篇文章介绍了：

1. 约定俗称的端口号规则
2. 标准简单服务及检验
3. IP 地址分类
4. 规范：标准化组织、RFC

什么？你说这些知识不够冷，并且你都知道了。

(~ω~;)emmmm… 别打我的脸就行。

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