网络基础

网络编程即 使用套接字来达到进程间通信

一、C/S和B/S架构

  • 1、CS即 Client/Server （客户机/服务器）架构，C/S架构在技术上很成熟，它的主要特点是交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快、利于处理大量数据。但是该架构的程序是针对性开发，变更不够灵活，维护和管理的难度较大。通常只局限于小型局域网，不利于扩展。并且，由于该架构的每台客户机都需要安装相应的客户端程序，分布功能弱且兼容性差，不能实现快速部署安装和配置，因此缺少通用性，具有较大的局限性。

  • 2、BS即 Browser/Server （浏览器/服务器）架构，就是只安装维护一个服务器（Server），而客户端采用浏览器（Browse）运行软件。B/S架构应用程序相对于传统的C/S架构应用程序是一个非常大的进步。 B/S结构的主要特点是分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、总体拥有成本低。但数据安全性问题、对服务器要求过高、数据传输速度慢、软件的个性化特点明显降低，这些缺点是有目共睹的，难以实现传统模式下的特殊功能要求。例如通过浏览器进行大量的数据输入或进行报表的应答、专用性打印输出都比较困难。此外，实现复杂的应用构造有较大的困难

  • 3、总结：
    • CS 优点：本地响应速度快，在硬件和网络环境不好的情况下用CS能提高效率（其实是降低用户愤怒值）
    • CS 缺点： 如果二次开发较多，投入很大。首先你不能保证不继续修改二次开发方案，那么CS 的兼容性就会不断接受挑战
    • BS 优点： 部署简单，打开就用，不用太担心二次开发带来的兼容性
    • BS 缺点： 给用户的感觉就是反应慢

二、两台机器如何通信？

1、IP地址

  • IP地址： ⽤来在⽹络中标记⼀台电脑的⼀串数字， ⽐如192.168.1.1（c类）； 在同一⽹络上是惟⼀的（用来标记唯一的一台电脑）

  • 每⼀个IP地址包括两部分： **⽹络地址和主机地址 **

  • 主机号0,255两个数不能使用（网络号、广播地址）

  • 详情解释

    • A类IP地址由1个字节的⽹络地址和3个字节的主机地址组成， ⽹络地址的最⾼位必须是“0”，地址范围1.0.0.1-126.255.255.254 ，可⽤的A类⽹络有126个， 每个⽹络能容纳1677214个主机

    • B类IP地址由2个字节的⽹络地址和2个字节的主机地址组成， ⽹络地址的最⾼位必须是“10”，地址范围128.1.0.1-191.255.255.254 ，可⽤的B类⽹络有16384个， 每个⽹络能容纳65534主机

    • C类IP地址由3个字节的⽹络地址和1个字节的主机地址组成，⽹络地址的最⾼位必须是“110”，地址范围192.0.1.1-223.255.255.254 ，可用的C类⽹络可达2097152个， 每个⽹络能容纳254个主机

    • D类IP地址 第⼀个字节以“1110”开始， 它是⼀个专⻔保留的地址。它并不指向特定的⽹络， ⽬前这⼀类地址被⽤在多点⼴播（一对多） 中多点⼴播地址⽤来⼀次寻址⼀组计算机地址范围224.0.0.1-239.255.255.254

    • E类IP地址 以“1111”开始， 为将来使⽤保留 E类地址保留， 仅作实验和开发⽤

2、注意：
私有IP：本地局域网上的IP，专门为组织机构内部使用

在这么多⽹络IP中， 国际规定有⼀部分IP地址是⽤于我们的局域⽹使⽤， 属于私⽹IP， 不在公⽹中使⽤的， 它们的范围是：

- 10.0.0.0～10.255.255.255
- 172.16.0.0～172.31.255.255 
- 192.168.0.0～192.168.255.255 

私有IP禁止出现在Internet中，来自于私有IP的流量全部都会阻止并丢掉。公有IP可以全球访问

IP地址127. 0. 0.1代表本机IP地址， ⽤ http://127.0.0.1 就可以测试本机中配置的Web服务器

常用来ping 127.0.0.1来看本地ip/tcp正不正常

三、子网掩码

用于测量两个IP地址是否属于同一个网段的工具

  • ⼦⽹掩码不能单独存在， 它必须结合IP地址⼀起使⽤

  • ⼦⽹掩码只有⼀个作⽤， 就是将某个IP地址划分成⽹络地址和主机地址两部分

  • ⼦⽹掩码的设定必须遵循⼀定的规则：与IP地址相同，⼦⽹掩码的长度也是32位，左边是⽹络位， ⽤⼆进制数字“1”表示；右边是主机位， ⽤⼆进制数字“0”表示

  • 假设IP地址为“192.168.1.1”⼦⽹掩码为“255.255.255.0”

    • “1”有24个， 代表与此相对应的IP地址左边24位是⽹络号
    • “0”有8个， 代表与此相对应的IP地址右边8位是主机号
    • 即C类ip

四、端口号：用来标记区分进程

  • ⼀台拥有IP地址的主机可以提供许多服务， ⽐如HTTP（万维⽹服务） 、 FTP（⽂件传输） 、 SMTP（电⼦邮件） 等， 这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。 那么， 主机是怎样区分不同的⽹络服务呢？

  • 显然不能只靠IP地址， 因为IP地址与⽹络服务的关系是⼀对多的关系。实际上是通过 “IP地址+端⼝号” 来区分不同的服务的

注意：端⼝号是一个数字，只有整数， 范围是从0到65535 （分为知名和动态两种）

  • 知名端⼝是众所周知的端⼝号（用来做固定事情）， 范围从0到1023，例如：
    • 80端⼝分配给HTTP服务（网站）
    • 21端⼝分配给FTP服务（文件下载）
    • 可以理解为， ⼀些**常⽤的功能使⽤的号码是固定的 **
  • 动态端⼝的范围是从1024到65535之所以称为动态端⼝
    • 之所以称为动态端⼝，是因为它⼀般不固定分配某种服务， ⽽是动态分配
    • 动态分配是指当⼀个系统进程或应⽤程序进程需要⽹络通信时， 它向主机申请⼀个端⼝， 主机从可⽤的端⼝号中分配⼀个供它使⽤

五、网卡

网卡（网络适配器，网络接口卡）是一块被设计用来允许计算机在网络上进行通讯的计算机硬件

六、mac地址

  • 每一个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号

  • 也叫物理地址（实际地址）：由网络设备制造商生产时写在硬件内部

  • IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的，IP地址是32位的，而**MAC地址则是48位的（6个字节）

如：08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址，其中前3组16进制数08:00:20代表网络硬件制造商的编号**，它由IEEE（电气与电子工程师协会）分配

而后3组16进制数0A:8C:6D代表该制造商所制造的某个网络产品（如网卡）的系列号

  • MAC地址在世界是惟一的

（可以直接理解为网卡的序列号）

七、交换机

  • 集线器(HUB)是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。英文Hub就是中心的意思，像树的主干一样，它是各分支的汇集点。HUB是一个共享设备，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去

  • 交换机(Switch)是一种基于MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址

  • arp协议：地址解析协议（arp在七层中的第三层，mac在第二层）
    通过一台机器的IP地址获取到了它的mac地址，用到了交换机：
    主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址
    收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源
  • 注：第一次是广播，后面是单播

八、路由器

  • 路由器：确定一条路径的设备，路由器是连接因特网中用来链接网络号不同的网络，相当于中间人；各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。
    路由器的一个作用是连通不同的网络，另一个作用是选择信息传送的线路

  • 同一个局域网当中的终端之间进行通讯的基础是处于同一个网段中，一个路由器至少有两个网卡，能够链接不同网段的网络使之可以通信

  • 选择通畅快捷的近路，能大大提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，提高网络系统畅通率

posted @ 2020-07-08 20:56  嗨，阿良  阅读(306)  评论(0)  编辑  收藏  举报