网络编程基础

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1 C/S 架构  B/S架构

client < — 基于网络通信 —>  sever

browser <—基于网络通信—>sever

客户端<—基于网络通信—>sever

2 sever端（服务端）必须满足的条件：

　　1.稳定运行（网络，硬件，操作系统，服务端应用软件），对外一直提供服务。

　　2.服务端必须绑定一个固定的地址

3 什么是互联网？

两大要素

1.底层的物理连接介质，是为通信铺好道路的。

2.一套统一的通信标准——>互联网通信协议

互联网协议就好比是计算机界的英语，是计算机界的通用语言，计算机之间能够识别。

互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。

任何一种协议都必须包含两部分：

　　1.报头：必须是固定长度

　　2.数据内容

4.ip地址和子网掩码进行按位与运算，获得的子网地址相同那么就在一个局域网

172.16.10.1：      10101100.00010000.00001010.00000001
255.255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.00000000
子网地址：         10101100.00010000.00001010.00000000
                   172.16.10.0



172.16.10.2：     10101100.00010000.00001010.00000001
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.00000000
子网地址：        10101100.00010000.00001010.00000000
                  172.16.10.0

5.ip+mac能够识别全世界独一无二的计算机

ip+mac+port就能标记全世界独一无二的一个基于网络通信的应用软件

 url地址：标识全世界独一无二的一个资源

6.osi七层协议（了解，中间五层是我们需要了解的）

每层运行常见物理设备

6.1 物理层：

　　主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0

6.2 数据链路层

　　单纯的电信号0和1没有任何意义，必须规定电信号多少位一组，每组什么意思

　　功能：定义了电信号分组的方式

以太网协议：

早期的时候各个公司都有自己的分组方式，后来形成了统一的标准，即以太网协议ethernet

ethernet规定

一组电信号构成一个数据包，叫做‘帧’
每一数据帧分成：报头head和数据data两部分（报头里卖弄包含着数据内容）
head包含：(固定18个字节)

发送者／源地址，6个字节
接收者／目标地址，6个字节
数据类型，6个字节
data包含：(最短46字节，最长1500字节)数据包的具体内容

mac地址：

head中包含的源和目标地址由来：ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址

mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）=

广播：

有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以通信了（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址）

ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼。

6.3 网络层

虽然有了mac地址，局域网里的计算机就可以通过广播的方式进行交互，但是全世界的网络是由一个个局域网组成的，广播包只能在局域网内发送。

怎么才能够在全世界的计算机上实现交互？

网络层功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址

规定网络地址的协议叫做ip协议，它定义的地址称为ip地址。范围：0.0.0.0-255.255.255.255

一个ip地址通常定义为4段10进制数。

mac地址是无法看出哪些计算机在同一个局域网的，单纯凭ip地址也是无法看出计算机属于哪个子网的。只能对ip地址和子网掩码进行按位与运算。

与运算：两个二进制数都为1，结果为1，有一个不为1结果都是0.

总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。

 ARP协议

arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即广播的方式，所有上层的包到最后都要封装上以太网头，然后通过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到

通信是基于mac的广播方式实现，计算机在发包时，获取自身的mac是容易的，如何获取目标主机的mac，就需要通过arp协议

arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址。

协议工作方式：每台主机ip都是已知的

例如：主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24

一：首先通过ip地址和子网掩码区分出自己所处的子网

二：分析172.16.10.10/24与172.16.10.11/24处于同一网络(如果不是同一网络，那么下表中目标ip为172.16.10.1,通过arp获取的是网关的mac)

三：这个包会以广播的方式在发送端所处的自网内传输，所有主机接收后拆开包，发现目标ip为自己的，就响应，返回自己的mac

最前面的”以太网标头”，设置发出方（本机）的MAC地址和接收方（DHCP服务器）的MAC地址。前者就是本机网卡的MAC地址，后者这时不知道，

就填入一个广播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF

6.4 传输层

网络层的ip帮我们区分子网，以太网层的mac帮我们找到主机，端口帮我们标识这台主机上的应用程序。

端口即应用程序与网卡关联的编号。

传输层功能：建立端口到端口的通信

补充：端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口

tcp协议：

可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。

udp协议：

不可靠传输，”报头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。

6.5 应用层

必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。

7.tcp协议

三次握手建立连接，四次挥手断开连接

7.1 为何建立连接需要三次而断开连接需要四次？

7.2 为何tcp协议是可靠协议而udp是不可靠协议？

tcp协议设立了接受确认和重传机制。每一次信息传输都和三次握手一样，使得每一个信息都能保证到达，很可靠。

udp是尽力传送，没有确认和重传机制，udp只是将信息发送出去，对方收不收到也不进行应答。

7.3 tcp协议建立连接和断开连接的状态信息以及表示的意义？

7.4 DNS服务器？

8.半连接池

限制的是同一时刻的请求数，而非连接数。

半链接池的工作原理是在客户端请求成功被服务端接收后，服务端不会马上对该请求发出响应，而是把这些请求存进半链接池内，只要半链接池没有满，客户端的请求都会进入服务端，如果半链接池满了，那么请求也会被阻拦在外面显示等待，并且半链接池会通过服务端响应最早进入的客户端请求，达到泄洪的目的。

网络编程基础

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Roc-Atlantis/p/9269576.html