嵌入式测试学习第 27 天：网络基础：IP、子网掩码、TCP/UDP基础

网络基础IP、子网掩码、TCP/UDP基础一、IP地址基础1、IP定义与格式2、IPv4 A/B/C地址分类嵌入式只用C类3、静态IP / DHCP自动获取IP补充嵌入式实物网口硬件二、子网掩码、网关原理1、子网掩码作用2、网关三、TCP/UDP传输协议2、UDP无连接、高速、不可靠3、TCP面向连接、可靠、低速四、总结一、IP地址基础1、IP定义与格式IPv4是局域网设备唯一通信编号点分十进制4段数字每段0~255格式xxx.xxx.xxx.xxx嵌入式设备ESP8266、W5500入网必须配置IP常用局域网网段192.168.X.X。配图说明TP-LINK路由器后台LAN设置页可手动修改局域网网关IP默认192.168.1.1、子网掩码DHCP自动分配IP嵌入式设备出厂调试常参照此配置网段。2、IPv4 A/B/C地址分类嵌入式只用C类A类1~126.X.X.X大型广域网主机位24位单网段可挂十几万设备B类128~191.X.X.X中型组网主机位16位C类192~223.X.X.X嵌入式标配主机位8位单网段最多254台设备192.168.1.X是工控/WiFi模组通用网段D/E类组播保留地址嵌入式测试极少使用。3、静态IP / DHCP自动获取IP静态IP手动固定IP、掩码、网关量产嵌入式设备固定组网用DHCP设备上电自动从路由器申请IP开发调试首选。配图说明NodeMCU(ESP8266)连接WiFi后串口助手自动打印IP:192.168.1.106、掩码255.255.255.0、网关192.168.1.1是嵌入式网络调试最直观的日志。补充嵌入式实物网口硬件W5500硬件自带TCP/IP协议栈STM32通过SPI驱动是嵌入式有线网测试最常用模块自带RJ45网口插网线连路由器。二、子网掩码、网关原理1、子网掩码作用配合IP二进制与运算拆分网络位主机位判断两台设备是否在同一局域网同网段直连通信跨网段必须网关转发。C类默认掩码255.255.255.0举例设备AIP192.168.1.111、掩码255.255.255.0→ 网段192.168.1.0设备BIP192.168.1.222→ 同网段不用网关互通设备CIP192.168.2.50→ 网段不同无法直接通信2、网关局域网出口家用/工控默认网关192.168.1.1路由器LAN地址嵌入式设备访问外网、跨网段通信必填网关。三、TCP/UDP传输协议TCP、UDP属于传输层协议下层依托IP网络层寻址上层对接HTTP、串口透传等应用嵌入式所有网口收发数据底层都是TCP/UDP。2、UDP无连接、高速、不可靠特点不用握手建立连接发完数据包直接结束丢包不重传、无数据校验、传输速度快嵌入式应用WiFi广播、语音传输、传感器高频上报数据测试痛点丢包随机大批量数据容易缺失。3、TCP面向连接、可靠、低速特点三次握手建立连接、四次挥手断开数据丢失自动重传、顺序保证嵌入式应用设备固件升级、串口TCP透传、服务器上报关键参数测试痛点连接耗时频繁断线优先排查TCP握手异常。四、总结设备不通网优先排查IP/掩码/网关配置→接线供电→路由器DHCP开启UDP测试重点测丢包率TCP测试重点测连接稳定性、断线重连W5500/ESP8266调试优先开串口查看IP获取日志参考ESP8266串口截图。