异常，网络编程

异常 网络编程

异常：
异常就是程序运行时发生错误的信号（在程序出现错误时，则会产生一个异常，若程序没有处理它，则会抛出该异常，程序的运行也随之终止）
异常分两种：逻辑错误，语法错误
没运行时，语法错误会被python解释器检测到，
程序运行时，会报逻辑错误
常用语法：
try except

网络编程：
C/S架构，client 客户端 server服务器
实现服务端软件与客户端软件基于网络通信
B/S架构，browser 浏览器，server

实现网络编程的两大条件：
1.物理介质：光纤，光缆，网线，无线电波
2.互联网协议

互联网协议：osi七层，osi五层，osi四层

osi七层：
应用层，表示层，会话层、
传输层
网络层
数据链路层
物理层

osi五层：
应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层

osi四层：
应用层，传输层，网络层，网络接口层
物理层：发送电信号（本质发送二进制，0,1）
数据链路层：
单纯的发二进制没有任何意义，必须规定电信号多少位一组，每组什么意思
数据链路层功能：定义了电信号的分组方式，根据以太网协议（ethernet）

ethernet规定：
①一组电信号组成一个数据报，称为“帧”
②每一数据帧分成：报头head和数据data两部分

head包含18字节：源地址6个字节，目标地址6个字节，数据类型6个字节
data包含至少46字节最大1500字节
故帧的长度为64字节到1518字节，超过最大限制就会分片发送

源地址和目标地址为mac地址，以太网规定接入internet的电脑必须有网卡，每块网卡出厂时都会被烧录了一个世界上唯一的mac地址
mac地址是用来确认局域网内一台计算机位置
有了mac地址，以太网采取广播的方式进行通信：即拿到消息后给局域网内的每台计算机都发一份，各计算机拆包时发现mac地址是自己的才会查看信息，但是如果所有的通信都采用广播的方式的话，那么1台机器发送的包全世界都会受到，这将不仅仅是效率低的问题，这会是一场灾难，即广播风暴

网络层：
网络层功能：引入一套新的地址来区分不同的局域网，即网络地址

遵循IP协议：ipv4，ipv6
1.范围0.0.0.0 - 255.255.255.255
2.1个ip地址通常写成四段十进制数，例如172.16.10.1
故ipv4位四段十进制数，ipv6为6段十进制数

在局域网呢，我们可以自己设置ip地址，故可能重复，ip并不能判定两台电脑是否在同一个局域网中
子网掩码：表示子网络特征的一个参数
是用来标识一个ip地址的哪些位是代表网络位，哪些位是主机位，子网掩码不能单独存在，必须结合ip地址使用
子网掩码只有一个作用，就是将某个ip地址分成网络地址和主机地址

子网掩码决定的是一个子网的电脑数目，计算公式是2的n次方，其中，我们可以把n看成是最后一个1后面有多少个0。如255.255.255.0转换成二进制，那就是11111111.11111111.11111111.00000000，后面有8个0，那n就是8，255.255.255.0这个子网掩码可以容纳2的8次方台pc，也就是256台，但有两个ip是不能用的，那就是最后一段不能为0和255，减去这两个，就是254台。
我们再来看一个例子：
255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？
算法：
　　把将其转换为四段二进制数（每段8位，不足8位前面填0补齐）
　　11111111.1111111.11111000.00000000
　　然后，数数后面有几个0，一共是有11个，那就是2的11次方，等于2048，这个子网掩码最多可以容纳2048－2＝2046台电脑。
如何确认多台电脑是否处于1个局域网中：
将ip地址和子网掩码转换为二进制，并进行按位与运算（即同为1变为1），将得到的结果转换为十进制
如果大家的十进制相同，则处于同一局域网中

ip地址分类：A类地址，B类地址，C类地址，D类地址，E类地址
A：1个字节的网络地址和3个字节的主机地址组成（即子网掩码255.0.0.0）
地址范围由1.0.0.0到126.0.0.0 A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多主机
B：2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成（即子网掩码255.255.0.0）
地址范围由128.0.0.0到191.255.255.255，B类网络16382个，每个网络可容纳6万多个主机
C:3个字节网络地址和1个字节主机地址组成（即子网掩码255.255.255.0）
地址范围由192.0.0.0到233.255.255.255 c类网络209万，每个网络可容纳254个主机
D：多点广播，Multicast
E：备用地址

回环地址127.0.0.1又称本机地址，将自己电脑设为服务器的时候使用

ARP（地址解析）协议：用于获得目标主机的mac地址
功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址
前提：每台主机的ip都是已知的，即arp可以通过ip地址解析出目标主机的mac地址

在通信之前，目标主机的ip是一定可以或得的，目标主机的mac是一定拿不到的
拿到目标主机的ip地址后，arp会封一个包
源mac：本机mac
目标mac：12位都为F，FFFFFFFFFFFF
源ip：本机ip
目标ip：可以获得

交换机拿到这个包，一看到12位都是FFFFFFFFFFFF就知道是广播包，
通过子网掩码可以判断出本机ip和目标ip是否处于同一个局域网内，如果处于同一局域网呢，就广播，目标主机拆包时发现是自己的ip就将mac地址返回给源主机，交换机有mac地址学习功能，会记录下此mac地址与对应端口的联系，
如果发现不是同一个子网，就会给该子网的网卡发送，目标网卡拿到包后在它的局域网呢广播，目的主机拆包发现是自己的ip就将mac返回给网卡，网卡返回给源主机的网卡，这样就拿到了mac地址，可以进行通信了
通过网络层的ip协议我们可以定位到目标属于哪一个子网，通过arp协议获得目的主机mac地址，我们就可以找到我们需要通信的主机
传输层：
我们要完成的是应用程序到应用程序的通信，故此时找到了计算机，还需要有协议让我们找到应用程序

TCP/UDP协议
功能：建立端口到端口的通信
端口范围：0-65535 其中0-1024为系统占用端口
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TCP 安全，效率低，好人协议，谁发请求都会，客户端不回应继续发请求，syn洪水攻击
UDP不可靠传输协议，效率高

#服务端
import socket
soc = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)#买电话
soc.bind(("127.0.0.1",8080))#绑卡
soc.listen(5)#开机，监听
conn,cliend_addr = soc.accpet()#等待电话连接，阻塞操作，三次握手
#收发消息
msg = conn.recv(1024)
conn.send(msg.upper())
conn.close()#挂电话
soc.close()#关机

#客户端
import socket
client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
client.connect(("127.0.0.1",8080))#拨电话，地址，三次握手
client.send("hello".encode("utf-8"))#发信息
client.recv(1024)#接收信息，会阻塞
client.close()#关机