网络编程

软件开发架构

网络编程：我们要基于网络来编写一款B/S或者C/S架构的软件，如之前的ATM都是没有接入网络的，是别人无法访问的。

目的：把系统基于网络传输，别人想用时就必须把客户端下载到本地电脑上，以登录为例，把用户名和密码在客户端输入，用户名和密码会传到服务端进行用户名和密码的验证，这就是基于网络开发出的软件。

C/S：指的是客户端和服务端  （客户端相当于用户，服务端相当于饭店的工作人员）

B/S：指的是浏览器和服务端（浏览器也称之为超级客户端，万能客户端）（浏览器相当于用户，服务端相当于饭店的工作人员）

客户端可以有多个，服务端只能有一个。本质上B/S架构也是C/S架构。

服务端要具备的特点：

1、24小时不间断对外提供服务。

2、服务端要有一个公网IP。（服务器也就是另一台计算器，需要去买，阿里云、腾讯云购买）

 

OSI七层协议

网络：本质上就是上传和下载数据的过程。

网络的组成部分：物理连接介质+互联网通信协议。

互联网通信协议：

OSI的七层协议和五层协议

物理层

物理层： 基于电信号，它是用来发送高低频发送电信号，一组物理层数据称之为位。

单纯发送高低频无意义，需要对电频进行分组，但是物理层不能分组。

数据链路层（mac地址）

专门用来分组使用。

该层的数据一组称为一个数据帧。数据帧由两部分组成：head（报头）+data（真实数据）    

head部分：

 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：
最短46字节
 数据报的具体内容：head长度＋data长度＝最短64字节（头包括：源地址、目标地址，该地址是mac地址，数据包括：网络层整体内容）

该层使用的是以太网协议，以太网协议规定，任何接入互联网的计算机都应该有一个网卡，默认的就叫以太网。

 Mac地址：每一个网卡都要有一个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。

Mac地址可以确定局域网中唯一一台计算机。

 

网络层（IP地址）

该协议规定接入互联网的计算机都必须有一个ip地址，该层的数据称之为数据包。

数据帧分为两部分：头+数据。头包含源地址和目标地址，该地址是IP地址。数据包含传输层整体。

每个广播域都有一个出口：网关（与外界沟通的桥梁）

IP地址的分类：

IPv4、IPv6。

IP地址：可以确定世界范围内任意一个局域网。

IPv4地址的格式：

0.0.0.0----------------------------------------->255.255.255.255
00000000.00000000.00000000.00000000------------------->11111111.11111111.11111111.11111111

如何查看自己电脑的IP地址（cmd）：
Windows系统：ipconfig
linux（macOS）: ifconfig

公网：固定的，不变的，需要购买。

内网：会变

 

子网掩码：IP+子网掩码可以算出网络地址。可以确认出世界上唯一一台计算机。

关于ARP协议：将IP地址解析成mac地址，所以只需要知道IP地址就可以确定世界范围内唯一一台计算机。

需要记忆：本地回环地址:127.0.0.1(就是找自己的电脑)

 

传输层

该层使用的是TCP协议和UDP协议，也称为端口协议，我们一般用端口来表示一个个应用数据。

IP+port：标识全世界范围内独一无二的一个基于网络通信的应用程序。

一个端口表示一个正在运行的应用程序。

端口：0-65535

1. 0-1024之间的端口号一般是系统使用的，我们尽量不要使用，否则有可能会造成端口冲突

2. 1025-8000之间的端口号一般是常用软件软件的端口号
MySQL的默认端口号：3306
Django的默认端口号：8000
3. 以后我们自己开发的软件，尽量使用8000之后的

常用端口号：

应用程序	FTP	TFTP	TELNET	SMTP	DNS	HTTP	SSH	MYSQL
熟知端口	21,20	69	23	25	53	80	22	3306
传输层协议	TCP	UDP	TCP	TCP	UDP	TCP	TCP	TCP

 

DNS：域名解析

域名本质就是IP地址、例如：baidu.com、jd.com就是域名。域名最终还是要解析成对应的IP地址，才能找到IP地址对应的计算机。

应用（application）才是跟我们程序员离得最近的一层。

1、客户端：想用什么协议就用什么协议，客户端是自己开发的。

2、浏览器：我们不能随便使用协议，就要按照浏览器的协议，HTTP协议。

http特征：不安全，因为经过http协议的数据都是明文传输的

https协议：安全，经过https协议传输的数据都是密文传输。https = http + ssl证书

 

TCP协议和UDP协议

TCP 协议的三次握手和四次挥手

TCP协议也叫可靠协议（等对方确认后才算完成，才会将自己内存中的数据清理），流式协议。（数据是可以多次发送的）

UDP不需要建连接，也不需要等待对方回应。

三次握手建立连接

 

四次挥手断开联系

 

为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？

建立连接的时候，服务器在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。