Python 第二十八章 网络初识+五层协议+三次握手四次挥手
-
网络初识
-
1、C/S和B/S
- C:client客户端B:browse 浏览器S:server 服务器
- C/S 架构：基于客户端与服务器之间的通信
- QQ 皮皮虾
- 优点：个性化设置，响应速度快
- 缺点：开发成本，维护成本高，占用空间，用户固定
- B/S 架构：基于浏览器与服务器之间的通信
- 谷歌浏览器，火狐浏览器
- 优点：开发维护成本低，占用空间相对低，用户不固定
- 缺点：功能单一，没有个性话设置，响应速度相对慢一些
-
2、网络通信原理
- 软件直接的通信80年代，使用固定电话联系（未推广英话）没有统一英话，要想友好交流，需学习当地方言统一交流方式：
- 推广英语全球范围内交流 三步
- 1.两台电话直接一堆物理连接媒介质连接
- 2.拨号 锁定对方电话的位置
- 3.统一交流方式
- 互联网交流本质
- 1.两台计算机要有一堆物理连接介质连接
- 2.找到对方计算机软件位置
- 3.遵循一揽子(多)互联网通信协议
-
3、osi 七层协议
-
应传网数物：从下到上研究
-
5.物理层：发出去
- 最底层指的是网线，光纤等物流连接介质
- 发送的是比特流：0101010101010...源源不断的发送
- 只发比特流有什么问题？
- 无法解析数据需要有规律的分组，分组是数据链路层做的事情
-
4.数据链路层：加 工
- 对比特流进行分组
- 最先是各自有各自的分组标准
- 后改为统一的标准：对数据分组的标准
- 称之为以太网协议(最重要的协议 对比特流进行合理的分组)
- 一组数据01010101 叫做一帧也叫数据报 长度是固定的 8位
- head | data head 是固定长度：18个字节
- 源地址：6个字节 mac 地址
- 目标地址：6个字节 mac地址
- 数据类型：6个字节
- data 无固定长度，有长度限制 最少46个字节 最大1500字节
- 一帧数据：最少64个字节，最大1518个字节
- 一帧数据|一帧数据|一帧数据...
- 每个电脑上的网卡都记录一个独一无二的地址
- mac地址：计算机网卡上标注的地址
- 12位 16进制的数组成：前6位是厂商编号，后6位是流水线号
- 源mac地址 目标mac地址 数据类型|data
- '1C-1B-0D-A4-E6-4A'
- 计算机的通信方式
- 同一局域网内，通过广播的形式通信
- 广播：消息通过广播发出，局域网所有的计算机都能接收到消息，开始分析消息，与自己对号，不是就丢弃
- 广播的形式：在同一个局域网之内，Mac地址+广播即可通信
- 只能在局域网内进行广播，范围大了，引起广播风暴，效率低
- 未解决
- 不同局域网如何通信
- 软件与软件的通信，而不是计算机之间的通信
- 补充说明
- 同一个局域网通过广场的形式发送数据
- 交换机的mac地址学习功能
- 前提：必须知道对方的mac地址，才能以广播的形式发送消息。实际上网络通信中，只要知道对方的ip和自己的ip即可
- 一个交换机的5个接口：5个计算机
- 1：FF-FF-FF-FF-FF-FF
- 接口1：源mac 1C-1P-0D-A4-E6-4R 目标 1C-1P-0D-A4-E6-4E 数据以广播的形式发出
- 2，3，4，5口都会接收到消息，5口是最终的目标地址，交换机就会将5口与mac地址对应上
- 当五个口都对应上具体的mac地址，2口再次发消息，就不会广播了，就会以单播发送 ；提高效率
-
3.网络层：加工
- 找到具体软件的位置，上一层的事情
- IP协议：确定局域网（子网）的位置
- 四段分十进制 192.168.0.12
-
取值范围 0~255 0~255 0~255 0~255
- 子网掩码
-
C类子网掩码：255.255.255.0
- IP地址+子网掩码构成了ip协议 按位与运算，计算出是否在同一局域网(子网，网段)
-
172.16.10.1与172.16.10.128 在同一个局域网可以通过广播发消息 计算在同一局域网： 十进制转二进制
- 一个网段最多可以承载多少个Ip地址？
-
00000000 ~ 11111111 有255中数字
-
172.16.10.0 网段地址被占用
-
172.16.10.255 广播地址 被占用
-
172.16.10.1 被占用
-
253台计算机可以使用
-
如果要给另一个计算机发数据，需要知道对方的IP地址
-
ARP协议
- 从对方的ip地址获取到对方的mac地址
- 源Mac 目标Mac 源IP 目标ip
-
源Mac 1C-1B-0D-A4-E6-4A'
- 目标Mac FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF
-
源IP 172.16.10.13
- 目标IP 172.16.10.156
-
第一次发消息：发送到交换机->路由器 广播的形式发出去
- 目标极端就收到消息：回消息
- 源Mac 目标Mac 源IP 目标ip 数据
-
-
2.传输层：加工
- 端口协议 确定软件在计算机的位置
-
端口协议：UDP协议，TCP协议
- 端口有：65535个，可以按照65535个软件
-
1~1024 操作系统专门使用的端口
- 3306 数据库专用端口
-
8080后 是自己开发的软件
-
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、无连接的服务，传输效率高，一对一，一对多，多对一，多对多，面向报文
-
TCP协议的三次握手和四次挥手
-
三次握手：
- 客户端发送与服务端建立连接请求
- 服务端接收到，与客户端建立通道；并返回与客户端建立连接
- 客户端接收到，与服务端建立通道
-
四次挥手：
-
客户端传完，给服务端发送断开请求，客户端与服务端断开连接
-
服务器传完，给客户端发送断开请求，服务器与客户端断开连接
-
-
syn洪水攻击：
- 制造大量的假的无效的IP请求服务器致使正常的ip访问不了服务器
-
-
1.应用层：做点什么，进行传输
- 自己定义的协议
-
总结：广播（局域网）+ mac地址（计算机的位置）+ ip（局域网位置）+ 端口（软件在计算机的位置）+ 源数据（字典格式‘data_size':12,data:'晚上来吗'）
-
有了以上四个参数：可以确定世界上任何一个计算机的软件的位置
-
对五层协议详细的补充说明
应用层：自己定义的协议，进行文件传输
FTP dic = {filename,md5,filesize}数据
传输层：通过端口协议（UDP协议和TCP协议）封装了端口获取软件在计算机的位置
端口 | dic = {filename,md5,filesize}数据
网络层：通过IP协议确定局域网位置和通过ARP协议获取mac地址
ip(双方的) | 端口| dic = {filename,md5,filesize}数据
ARP协议：通过ip地址获取对方的mac地址
数据链路层：通过以太网协议对数据进行分组
Mac地址 | ip(双方的) | 端口| dic = {filename,md5,filesize}数据
物理层：物理介质连接，源源不断发送比特流
总结
单播：单独联系某个人
广播：给所有人发送消息（群发）
比特流：bit就是010101.... 像水流源源不断的流
以太网协议：将数据进行分组：一组称之为一帧，数据报再发出去
head | data
head : 固定的18个字节 源mac地址|目标mac地址|数据类型
data : 最少46个字节，最多1500个字节
mac地址：计算机网卡上记录的地址，是计算机独一无二的标识（类似于身份证）
用于局域网内广播(单播)时查找的计算机的位置
交换机：起到分流连接计算机的作用
路由器：
外网(公网)IP
内网(局域网)IP 都是假的
DHCP协议：路由器自动分发的IP地址，网关等等
手动更改ip地址
子网掩码不用改
默认网关不能改
家用路由器：一般两个网段，接外网的插口 其他四个起到分流，一个ip地址接一个电脑，接入一个交换机，可以连接48个电脑
企业版路由器：可以接多个交换机，口多；可以分配多个网段
交换机的mac学习功能：
第一次发送消息广播的形式，当学习表记录上端口与mac地址对应关系之后，再发送消息，单播的形式发送
端口1:1c-4G-3B-8I-2-6
广播风暴：所有的计算机都在用广播的形式发送消息
IP协议：四段分十进制 172.168.0.3
子网掩码：
A类 255.0.0.0
B类 255.255.0.0
C类 255.255.255.0
端口：接收数据的专用通道
0~1023系统的
8080以后自己选取的
ARP协议：通过ip获取到计算机的Mac地址
TCP协议：面向链接的协议，流式协议，安全可靠，效率低的协议，传输文件，例如：浏览器
UDP协议：用户数据报协议，效率高，不安全不可靠的协议 例如：微信QQ
"""
"""
DNS服务器：域名解析
第一次：计算机单播的形式给交换机，再单播给路由器，访问DNS服务器，获取到ip地址和端口
判断是否在同一个局域网内，在，以单播或者广播的形式去访问，不在，以路由协议去找最优路线
NAT：IP置换技术mac地址也会置换 路由器置换的
路由协议：选取最优路线
端口映射技术
找到计算机软件的位置
"""
总结：
前提：目标mac明确
计算机A发送一个消息给计算机B
源Mac 目标Mac 源IP 目标ip
单播的形式发送到交换机，交换机会检测自己的对照表有没有目标mac；
如果有，单播传；
没有就交由上一层：路由器
路由器收到消息：对消息进行分析，要确定目标计算机与本计算是否在同一网段？
如果在，通过ip以及ARP协议获取到对方的Mac地址，然后再通信
不在同一个网段通过路由协议找到相关的局域网
