网络编程

网络编程

1、软件开发架构

1、C/S架构：建立在局域网的基础上，需要安装客户端才能使用

​ Client：客户端，比如QQ、微信等客户端

​ Server：服务端

优点：软件的使用稳定，节省网络资源

缺点：安装麻烦，用户体验差，软件每次更新，用户都需要重新下载或更新版本

2、B/S架构：即浏览器和服务器架构模式，比如手机微信小程序，不需要下载客户端使用

​ Browser（本质上也是一个客户端）：浏览器

​ Server：服务端

优点：软件的使用方便，用户体现高，无需跟着软件的更新去下载（比较流行的架构）

缺点：如果网络不稳定，使用就不稳定

客户端与服务端

服务端：24小时不间断提供服务

客户端：客户想要找服务时才会访问服务端

2、互联网协议（OSI七层协议）

计算机与计算机之间沟通的介质——互联网协议，让所有的厂商生产的电脑都遵循这套协议，实现所有的电脑之间无障碍通信，“互联网协议”是计算机界的中文，英文等

OSI七层协议

1. 应用层
2. 会话层
3. 表示层
4. 传输层
5. 网络层
6. 数据链路层
7. 物理层

编写程序需要关注5层：（由下往上记）

1. 应用层
2. 传输层
3. 网络层
4. 数据链路层
5. 物理层

1、物理层

获取到对象计算机的电信号数据

无法获取具体数据内容，需要将电信号数据（数据包）扔给数据链路层

2、数据链路层

以太网协议：

1. 规定一套分组的方式，来获取电信号的真实数据（数据包）

   以太网协议由head和data组成

   ​ head由18个字节组成，前6位是发送者，中间6位是接收者，后6位是数据类型

   ​ data是电信号的具体数据

2. 每一台电脑都必须要有一个网卡（一个硬件，在电脑插入网线的地方）

   每一台电脑网卡都有一个独一无二的一串数字：12位16进制的数字，称为“Mac地址”

   mac地址：前六位是厂商号，后六位是流水号

   mac地址作用：标识全世界上独一无二的计算机

以太网协议的工作方式：单播和广播

缺点：1、广播风暴；2、只能在局域网内实现通信，无法跨局域网实现通信

因此为了实现全世界的计算机之间的通信有网络层

3、网络层

为了实现全世界的电脑之间通信

IP地址（IP协议）：由点分十进制的数字组成

IPV4：最小范围：0.0.0.0

​ 最大范围：255.255.255.255

IP的版本：IPV4和IPV6，IPV4数量用完后相应出现IPV6

IP的作用：用于标识全世界某一台计算机的位置，局域网的位置

IP地址+mac地址：标识全世界某一个局域网内的，某一台计算机

arp协议：将IP地址与Mac地址绑定到一起了，所有可以通过IP地址找到Mac地址

4、传输层

tcp与udp都是基于“端口”实现通信，有TCP协议和UDP协议

主要是软件与软件之间的通信

port端口：用于标识计算机中某一个独一无二的软件

​ 注意：

​ 0—1024：禁止使用，操作系统在使用

​ 使用8000以上的端口数

软件固定的端口号(不要碰): django: 8000 mysql: 3306 redis: 6379 flask: 5000 tomcat: 8080 mongodb: 27017

mac地址+IP地址+port端口：标识的是全世界范围内某一个局域网内某一台计算机的某一个软件

5、应用层

大佬们制定好的一套协议

http协议

ftp协议

自定义的协议

数据的传输是先从应用层到物理层进行包装，后传递给另一台计算机解包是从物理层到应用层提取到数据

3、TCP协议

TCP协议：建立客户端与服务端之间的双向通道
标记位含义：
ACK：确认序号有效。
SYN：发起一个新连接。
FIN：释放一个连接。

三次握手，建连接：

1. 客户端向服务端发送请求建立连接（通道1,C—>S）
2. 服务端返回收到给客户端，并向客户端发送请求建立连接（通道2,S—>C）
3. 客户端返回收到给服务端，建立双向连接
   

反馈机制：

客户端往服务端发送请求，服务端必须有回应，一次请求必须要有一次响应

缺点：

​ 洪水攻击：伪造大量的请求，往对方服务端发送，导致服务端响应跟不上，以至于瘫痪

防止洪水攻击：1. Linux系统有一个参数可以限制。 2. 半连接池listen，限制用户在同一个时间段内的访问数量

四次挥手，断开连接：

1. 客户端向服务端发送请求断开连接（通道1,C—>S）
2. 服务端返回收到给客户端
3. 服务端确认所有数据接收完成以后，发送断开连接给客户端
4. 客户端返回收到给服务端，断开连接（通道2,S—>C）
   

4、UDP协议

称为数据包协议

特点：

1. 不需要建立连接
2. 不需要知道对方是否收到
3. 数据不安全
4. 传输速度快
5. 能支持并发
6. 不会粘包
7. 无需先启动服务端再启动客户端

TCP协议与UDP协议的区别：

TCP协议：

​ 优点：数据安全

​ 缺点：传输速度慢，粘包

UDP协议：

优点：

1. 传输速度快
2. 能支持并发
3. 不会粘包

缺点：数据不安全，容易丢失