【2020Python修煉記】網路編程（一）網路通信

来源:https://www.cnblogs.com/bigorangecc/archive/2020/04/16/12711056.html
-Advertisement-
Play Games

【目錄】 一、C/S 架構 和 B/S 架構 二、網路通信 三、互聯網通信協議——osi 七層協議（應表會傳網數物） 四、五層協議 五，小結 一、C/S 架構 和 B/S 架構 1、C/S 架構——Client/Server Client< >Server 客戶端軟體send 服務端軟體recv操作 ...


【目錄】

一、C/S 架構 和 B/S 架構

二、網路通信

三、互聯網通信協議——osi 七層協議（應表會傳網數物）

四、五層協議

五，小結

 

一、C/S 架構 和 B/S 架構

1、C/S 架構——Client/Server

Client<===========>Server

客戶端軟體send                             服務端軟體recv
操作系統                                         操作系統
電腦硬體<====物理介質=====>電腦硬體

* 操作系統:(operating system，簡稱os)是管理和控制電腦硬體與軟體資源的電腦程式，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統軟體，任何其他軟體都必須在操作系統的支持下才能運行。

註：電腦(硬體)－>os－>應用軟體 

2、B/S 架構——Browser/Server

Browser<===========>Server

b/s架構也是c/s架構的一種

 

二、網路通信

網路存在的意義就是跨地域數據傳輸，稱之為通信
網路=物理鏈接介質+互聯網通信協議

三、互聯網通信協議——osi 七層協議（巧記—應表會傳網數物）

1、互聯網的本質就是一系列的網路協議

* 英語成為世界上所有人通信的統一標準，如果把電腦看成分佈於世界各地的人，

那麼連接兩台電腦之間的internet實際上就是 一系列統一的標準，這些標準稱之為互聯網協議。

* 互聯網的本質就是一系列的協議，總稱為‘互聯網協議’（Internet Protocol Suite). 

* 互聯網協議的功能：定義電腦如何接入internet，以及接入internet的電腦通信的標準。

2、osi七層協議——應用層，表示層，會話層，傳輸層，網絡層，數據鏈路層，物理層 —（巧記—應表會傳網數物）

1）互聯網協議按照功能不同分為osi七層或tcp/ip五層或tcp/ip四層

 

2）每層運行常見物理設備

 

3）osi七層協議數據傳輸的封包與解包過程

四、五層協議

 1、五層協議的組成——應用層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層

電腦1： 　　　　　　　　　　　　　　　　電腦2：

應用層 　　　　　　　　　　　　　　　　　 應用層
傳輸層 　　　　　　　　　　　　　　　　　 傳輸層
網路層 　　　　　　　　　　　　　　　　　 網路層
數據鏈路層 　　　　　　　　　　　　　　　 數據鏈路層
物理層 <===========交互機===========> 物理層
                              0101010101010

（源mac地址，目標mac地址）（源ip地址，目標ip地址）數據

 

2、物理層：負責發送電信號

 

                                

1）物理層由來：上面提到，孤立的電腦之間要想一起玩，就必須接入internet，言外之意就是電腦之間必須完成組網

2）物理層功能：主要是基於電器特性發送高低電壓(電信號)，高電壓對應數字1，低電壓對應數字0

3）一組物理層數據稱之為：位
     單純的電信號毫無意義，必須對其進行分組


3、數據鏈路層：ethernet 乙太網協議

1）數據鏈路層由來：

單純的電信號0和1沒有任何意義，必須規定電信號多少位一組，每組什麼意思

2）數據鏈路層的功能：

定義了電信號的分組方式

3）乙太網協議：

早期的時候各個公司都有自己的分組方式，後來形成了統一的標準，即乙太網協議ethernet：

規定1：一組電信號構成一個數據包，叫做‘幀’一組數據稱之為一個數據幀

規定2：數據幀分成兩部分=》報頭head+數據data兩部分

頭包含：源地址與目標地址，該地址是mac地址

數據包含：包含的是網路層發過來的整體的內容

       head

                       data                             

   head包含：(固定18個位元組)

  • 發送者／源地址，6個位元組

  • 接收者／目標地址，6個位元組

  • 數據類型，6個位元組

data包含：(最短46位元組，最長1500位元組)

  • 數據包的具體內容

head長度＋data長度＝最短64位元組，最長1518位元組，超過最大限制就分片發送

規定3：規定但凡接入互聯網的主機必須有一塊網卡，每塊網卡在出廠時都燒制好一個全世界獨一無二的地址，

              該地址稱之為mac地址。

4）mac地址 

head中包含的源和目標地址由來：ethernet規定接入internet的設備都必須具備網卡，發送端和接收端的地址便是指網卡的地址，即mac地址 。

mac地址：每塊網卡出廠時都被燒制上一個世界唯一的mac地址，長度為48位2進位，通常由12位16進位數表示（前六位是廠商編號，後六位是流水線號）

5）廣播

電腦通信基本靠吼，即乙太網協議的工作方式是廣播。

 有了mac地址，同一網路內的兩台主機就可以通信了（一臺主機通過arp協議獲取另外一臺主機的mac地址）

ethernet採用最原始的方式，廣播的方式進行通信，即電腦通信基本靠吼。

 

4、 網路層：IP協議

1）IP協議

要達到的目的：
劃分廣播域
每一個廣播域但凡要接通外部，一定要有一個網關幫內部的電腦轉發包到公網
網關與外界通信走的是路由協議

規定1：一組數據稱之為一個數據包
規定2：數據幀分成兩部分=》頭+數據
頭包含：源地址與目標地址，該地址是IP地址
數據包含的：傳輸層發過來的整體的內容

2）IP地址和子網掩碼

ipv4地址：
8bit.8bit.8bit.8bit

0.0.0.0
255.255.255.255

子網掩碼：
8bit.8bit.8bit.8bit

 

255.255.255.0對應的二進位表達

11111111.11111111.11111111.00000000

一個合法的ipv4地址組成部分=ip地址/子網掩碼地址
172.16.10.1/255.255.255.0
172.16.10.1/24


電腦1：
172.16.10.1： 10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.000000000
172.16.10.0: 10101100.00010000.00001010.000000000


電腦2：
172.16.10.2： 10101100.00010000.00001010.000000010
255.255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.000000000
172.16.10.0: 10101100.00010000.00001010.000000000

 

電腦1： 　　　　　　　　　　　　　　 電腦2：

應用層 　　　　　　　　　　　　　　　　 應用層
傳輸層 　　　　　　　　　　　　　　　　 傳輸層
網路層 　　　　　　　　　　　　　　　　 網路層
數據鏈路層 　　　　　　　　　　　　　　 數據鏈路層
物理層 <=========二層交互機========> 物理層
　0101010101010

（源mac地址，xxxx）（源ip地址，目標ip地址）數據
（源mac地址，網關的mac地址）（172.16.10.10/24，101.100.200.11/10）數據

 

*事先知道的是對方的ip地址
但是電腦的底層通信是基於ethernet乙太網協議的mac地址通信

3）ARP協議

【ARP協議】：
所以必須能夠將ip地址解析成mac地址

* arp協議由來：電腦通信基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最後都要封裝上乙太網頭，然後通過乙太網協議發送，在談及乙太網協議時候，我們瞭解到，通信是基於mac的廣播方式實現，電腦在發包時，獲取自身的mac是容易的，如何獲取目標主機的mac，就需要通過arp協議。

* arp協議功能：廣播的方式發送數據包，獲取目標主機的mac地址

  4）電腦在同一區域網以及不同區域網內的通信方式

# 兩台電腦在同一個區域網內
電腦1：172.16.10.10/24    ——   直接  ——   電腦2：172.16.10.11/24
ARP：
自己的ip，對方的ip
1、計算二者網路地址，如果一樣，拿到電腦2的mac地址就可以了
2、發送廣播包
發送端mac FF:FF:FF:FF:FF:FF 172.16.10.10/24 172.16.10.11/24 數據

# 兩台電腦不在同一個區域網內

電腦1：172.16.10.10/24  ——  網關 ——   電腦2：101.100.200.11/10
ARP：
自己的ip，對方的ip
1、電腦二者網路地址，如果不一樣，應該拿到網關的mac地址
2、發送廣播包
發送端mac FF:FF:FF:FF:FF:FF 172.16.10.10/24 172.16.10.1/24 數據

5、傳輸層——tcp協議、udp協議

1）傳輸層的由來：

網路層的ip幫我們區分子網，乙太網層的mac幫我們找到主機，然後大家使用的都是應用程式，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風影音，等多個應用程式，那麼我們通過ip和mac找到了一臺特定的主機，如何標識這台主機上的應用程式，答案就是埠，埠即應用程式與網卡關聯的編號。

2）傳輸層功能：

建立埠到埠的通信

補充：埠範圍0-65535，0-1023為系統占用埠

 

3）tcp協議：

可靠傳輸，TCP數據包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網路的效率，

通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度，以確保單個TCP數據包不必再分割。

乙太網頭

ip 頭              

tcp頭              

數據                                                    

 

 

4）udp協議：

不可靠傳輸，”報頭”部分一共只有8個位元組，總長度不超過65,535位元組，正好放進一個IP數據包。

乙太網頭

ip頭                 

    udp頭                           

數據                                           

 

 

5）tcp報文

                            

6）tcp三次握手和四次揮手

                                     

tcp三次握手詳解：

 

 

 

 

6、應用層

1）應用層由來：

用戶使用的都是應用程式，均工作於應用層，互聯網是開發的，大家都可以開發自己的應用程式，

數據多種多樣，必須規定好數據的組織形式 

 

2）應用層功能

應用層功能：規定應用程式的數據格式。

例：TCP協議可以為各種各樣的程式傳遞數據，比如Email、WWW、FTP等等。那麼，必須有不同協議規定電子郵件、網頁、FTP數據的格式，這些應用程式協議就構成了”應用層”。

 

 

五、小結

1、總結圖

          

 

2、數據傳輸動圖

                            

 

 

 

參考資料：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/110296719

https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6129246.html

https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html

 


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • Go語言 命令行解析（一）
    命令行啟動服務的方式，在後端使用非常廣泛，如果有寫過C語言的同學相信不難理解這一點！在C語言中，我們可以根據argc和argv來獲取和解析命令行的參數，從而通過不同的參數調取不同的方法，同時也可以用Usage來列印幫助信息了。 那麼開始今天的話題之前，我們回顧一下在C語言中是如何解析傳遞的參數的。 ...
  • 詳細講解Asp.net MVC上傳文件與下載文件的方法
    在Asp.net的WEBform中，上傳文件與下載文件處理是很簡單的事情，如果轉為ASP.NET MVC呢？那就沒有那麼容易了，難少少，也不是很難，一起來看下本文吧。本文主要講如何在Asp.net MVC中上傳文件，然後如何再從伺服器中把上傳過的文件下載下來.在Web Forms中,當你把一個Fil ...
  • SolrCloud搭建
    SolrCloud SolrCloud(solr 雲)是Solr提供的分散式搜索方案，當你需要大規模，容錯，分散式索引和檢索能力時使用 SolrCloud。當一個系統的索引數據量少的時候是不需要使用SolrCloud的，當索引量很大，搜索請求併發很高，這時需要使用SolrCloud來滿足這些需求。 ...
  • 準備兩個月，面試五分鐘，Java崗面試為何越來越難？
    如果你參加過一些大廠面試，肯定會遇到一些開放性的問題： 1、寫一段程式，讓其運行時的表現為觸發了5次Young GC、3次Full GC、然後3次Young GC； 2、如果一個Java進程突然消失了，你會怎麼去排查這種問題？ 3、給了一段Spring載入Bean的代碼片段，闡述一下具體的執行流程？ ...
  • 2020JAVA面試必備的26個關鍵知識點，刷完大廠隨便跳
    前言: 常常一些核心技術等我碰到的時候才發現自己忘得差不多了，甘心安於現狀，等自己跟別人有了差距之後才想起來要學習，我太難了，永遠不要停下自己學習的腳步，比你厲害的人真的有很多，今天給大家分享的是一份283頁的Java核心知識點(PDF)特別詳細，有幸得此寶典，這麼詳細的核心知識點怎能獨吞呢，分享給 ...
  • search（4）- elastic4s-ElasticDsl
    上次分析了一下elastic4s的運算框架。本來計劃接著開始實質的函數調用示範，不過看過了Elastic4s的所有使用說明文檔後感覺還是走的快了一點。主要原因是elasticsearch在7.0後有了很多重點調整改變，elastic4s雖然一直在源代碼方面緊跟ES的變化，但使用文件卻一直未能更新，所 ...
  • Python練習題3.1大於身高的平均值
    中小學生每個學期都要體檢，要量身高，因為身高可以反映孩子的生長狀況。現在，一個班的身高已經量好了，請輸出其中超過平均身高的那些身高。程式的輸入為一行數據，其中以空格分隔，每個數據都是一個正整數。程式要輸出那些超過輸入的正整數的平均數的輸入值，每個數後面有一個空格，輸出的順序和輸入的相同。 輸入格式: ...
  • 如何用Python讀取電子錶格中的數據，面試必學
    Python 是最流行、功能最強大的編程語言之一。由於它是自由開源的，因此每個人都可以使用。大多數 Fedora 系統都已安裝了該語言。Python 可用於多種任務，其中包括處理逗號分隔值（CSV）數據。CSV文件一開始往往是以表格或電子錶格的形式出現。本文介紹瞭如何在 Python 3 中處理 C ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP
    移動開發（一）：使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說，近來想嘗試開發一款安卓APP，考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP，畢竟是使用Visual Studio開發工具，使用起來也比較的順手，結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • wpf ToggleButton選中效果和一個登錄界面
    前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫，用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫，它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
所有分類