Python3-socket网络知识储备
本文参考文章:http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6129246.html
计算机基础知识
客户端软件基于网络发送一条信息给服务端软件,流程是:
1、客户端软件产生数据,存放于客户端软件的内存中,然后调用接口将自己内存中的数据发送/拷贝给操作系统内存
2、客户端操作系统收到数据后,按照客户端软件指定的规则(即协议),调用网卡发送数据
3、网络传输数据
4、服务端软件调用系统接口,想要将数据从操作系统内存拷贝到自己的内存中
5、服务端操作系统收到4的指令后,使用于客户都安相同的规则(即协议)从网卡接收到数据,然后拷贝给服务端软件
网络基础知识
TCP/IP五层模型
物理层
物理层由来:上面提到,孤立的计算机之间要想一起玩,就必须接入internet,言外之意就是计算机之间必须完成组网
物理层功能:主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0
数据链路层
数据链路层由来:单纯的电信号0和1没有任何意义,必须规定电信号多少位一组,每组什么意思
数据链路层的功能:定义了电信号的分组方式
以太网协议:
早期的时候各个公司都有自己的分组方式,后来形成了统一的标准,即以太网协议ethernet
ethernet规定
- 一组电信号构成一个数据包,叫做帧
- 每一数据帧分成:报头head和数据data两部分
head包含:(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包含:(最短46字节,最长1500字节)
- 数据包的具体内容
head长度+data长度=最短64字节,最长1518字节,超过最大限制就分片发送
mac地址:
head中包含的源和目标地址又来:ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡,发送端和接收端的地址便是指网卡的地址,即mac地址。
广播:
有了mac地址,统一网络内的两台主机就可以通信了(一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址)
ethernet采用最原始的方式,广播的方式进行通信,即计算机通信基本靠吼
网络层
网络层由来:有了ethernet、mac地址、广播的发送方式,世界上的计算机就可以彼此通信了,问题是世界范围的互联网是由
一个个彼此隔离的小的局域网组成的,那么如果所有的通信都采用以太网的广播方式,那么一台机器发送的包全世界都会收到,
这就不仅仅是效率低的问题了,这会是一种灾难
网络层功能:引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址
ICMP
前面讲到了,IP协议并不是一个可靠的协议,它不保证数据被送达,那么,自然的,保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP(网络控制报文)协议。
当传送IP数据包发生错误--比如主机不可达,路由不可达等等,ICMP协议将会把错误信息封包,然后传送回给主机。给主机一个处理错误的机会.
我们一般主要用ICMP协议检测网络是否通畅,基于ICMP协议的工具主要有ping 和traceroute
arp : 广播的方式发送数据包,获取目标主机的mac地址
传输层 (TCP/UDP)
传输层的由来:网络层的ip帮我们区分子网,以太网的mac帮我们找到主机,然后大家使用的都是应用程序,你的电脑上可能同时开启qq,暴风影音,迅雷等多个应用程序,
那么我们通过ip和mac找到了一台特定的主机,如何标识这台主机上的应用程序呢?答案就是端口,端口即应用程序与网卡关联的编号。
传输层功能:建立端口到端口的通信
补充:端口范围0-65535,0-1023为系统占用端口
OSI七层:
物理层:以二进制的形式在物理媒体上传输数据。
数据链路层:物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。在这一层,数据的单位称为帧
网络层:主要任务是选择合适的网间路由和交换节点,确保数据的传输,将帧数据封装成包, 路由协议以及地址解析,还包括拥塞控制、网际互联
传输层:传输层的数据单元是包;跟踪数据单元碎片,乱序到达的数据包和其他在传输过程中可能遇到的危险; 为上层提供透明的可靠的数据传输服务;传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节
会话层:会话层的数据传输单元是报文;会话层不参与具体的传输;会话层提供包括访问验证和会话管理在内 的建立和维护应用之间的通信机制
表示层:解决传输信息的语法表示问题,即提供格式化的表示和转换数据服务, 数据的压缩和解压缩, 加密和解密等工作都由表示层负责。将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法, 转换为适合于OSI系统内部使用的传输语法
应用层:负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系;应用层提供文件服务、目录服务、文件传输等服务; 该层具有的各种应用程序可以完成和实现用户请求的各种服务;TCP协议需要依赖IP协议才能进行安全可靠的数据传输
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