python学习34——网络编程
2021-02-15 10:22
标签：种类 tcp 注意 传输 16进制 net inf 网络通信 str 操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。 注：计算机(硬件)－>os－>应用软件 一台硬设有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使用了，然而你也只能自己使用 像这样，每个人都拥有一台自己的机器，然而彼此孤立 如何能大家一起玩耍 然而internet为何物？ 其实两台计算机之间通信与两个人打电话之间通信的原理是一样的（中国有很多地区，不同的地区有不同的方言，为了全中国人都可以听懂，大家统一讲普通话） 普通话属于中国国内人与人之间通信的标准，那如果是两个国家的人交流呢？ 问题是，你不可能要求一个人／计算机掌握全世界的语言／标准，于是有了世界统一的通信标准：英语 结论：英语成为世界上所有人通信的统一标准，如果把计算机看成分布于世界各地的人，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是 一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议，总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite). 互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。 互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层 每层运行常见物理设备 OSI七层协议数据传输的封包与解包过程 我们将应用层，表示层，会话层并作应用层，从tcp／ip五层协议的角度来阐述每层的由来与功能，搞清楚了每层的主要协议 就理解了整个互联网通信的原理。 首先，用户感知到的只是最上面一层应用层，自上而下每层都依赖于下一层，所以我们从最下一层开始切入，比较好理解 每层都运行特定的协议，越往上越靠近用户，越往下越靠近硬件 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 head包含：(固定18个字节) data包含：(最短46字节，最长1500字节) 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由来：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 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（前六位是厂商编号，后六位是流水线号） 广播： 有了mac地址，同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 上图结论：必须找出一种方法来区分哪些计算机属于同一广播域，哪些不是，如果是就采用广播的方式发送，如果不是， 就采用路由的方式（向不同广播域／子网分发数据包），mac地址是无法区分的，它只跟厂商有关 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 IP协议： ip地址分成两部分 注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网 例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定二者处于同一子网 子网掩码 所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。 知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。 比如，已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同一个子网络？两者与子网掩码分别进行AND运算， 172.16.10.1：10101100.00010000.00001010.000000001 255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0 172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.000000010 255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0 结果都是172.16.10.0，因此它们在同一个子网络。 总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。 ip数据包 ip数据包也分为head和data部分，无须为ip包定义单独的栏位，直接放入以太网包的data部分 head：长度为20到60字节 data：最长为65,515字节。 而以太网数据包的”数据”部分，最长只有1500字节。因此，如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了。 ARP协议 arp协议由来：计算机通信基本靠吼，即广播的方式，所有上层的包到最后都要封装上以太网头，然后通过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到 通信是基于mac的广播方式实现，计算机在发包时，获取自身的mac是容易的，如何获取目标主机的mac，就需要通过arp协议 arp协议功能：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址 协议工作方式：每台主机ip都是已知的 例如：主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24 一：首先通过ip地址和子网掩码区分出自己所处的子网 二：分析172.16.10.10/24与172.16.10.11/24处于同一网络(如果不是同一网络，那么下表中目标ip为172.16.10.1,通过arp获取的是网关的mac) 三：这个包会以广播的方式在发送端所处的自网内传输，所有主机接收后拆开包，发现目标ip为自己的，就响应，返回自己的mac python学习34——网络编程 标签：种类 tcp 注意 传输 16进制 net inf 网络通信 str 原文地址：https://www.cnblogs.com/heirenxilou/p/12715569.html一.操作系统基础
二.网络通信原理
2.1 互联网的本质就是一系列的网络协议
2.2 osi七层协议
2.3 tcp/ip五层模型讲解
2.3.1 物理层
2.3.2 数据链路层
head
data
2.3.3 网络层
以太网头
ip 头
ip数据
场景
数据包地址
同一子网
目标主机mac，目标主机ip
不同子网
网关mac，目标主机ip
源mac
目标mac
源ip
目标ip
数据部分
发送端主机
发送端mac
FF:FF:FF:FF:FF:FF
172.16.10.10/24
172.16.10.11/24
数据