【2020Python修炼记】网络编程（一）网络通信

【目录】

一、C/S 架构 和 B/S 架构

二、网络通信

三、互联网通信协议——osi 七层协议（应表会传网数物）

四、五层协议

五，小结

一、C/S 架构 和 B/S 架构

1、C/S 架构——Client/Server

Client<===========>Server

客户端软件send                             服务端软件recv
操作系统                                         操作系统
计算机硬件<====物理介质=====>计算机硬件

* 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 

2、B/S 架构——Browser/Server

Browser<===========>Server

b/s架构也是c/s架构的一种

二、网络通信

网络存在的意义就是跨地域数据传输，称之为通信
网络=物理链接介质+互联网通信协议

三、互联网通信协议——osi 七层协议（巧记—应表会传网数物）

1、互联网的本质就是一系列的网络协议

* 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。

2、osi七层协议——应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层 —（巧记—应表会传网数物）

1）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

2）每层运行常见物理设备

3）osi七层协议数据传输的封包与解包过程

四、五层协议

 1、五层协议的组成——应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

计算机1： 　　　　　　　　　　　　　　　　计算机2：

应用层 　　　　　　　　　　　　　　　　　 应用层
传输层 　　　　　　　　　　　　　　　　　 传输层
网络层 　　　　　　　　　　　　　　　　　 网络层
数据链路层 　　　　　　　　　　　　　　　 数据链路层
物理层 <===========交互机===========> 物理层
                              0101010101010

（源mac地址，目标mac地址）（源ip地址，目标ip地址）数据

2、物理层负责发送电信号

一组物理层数据称之为：位
单纯的电信号毫无意义，必须对其进行分组

3、数据链路层：ethernet以太网协议

规定1：一组数据称之为一个数据帧
规定2：数据帧分成两部分=》头+数据

头包含：源地址与目标地址，该地址是mac地址
数据包含：包含的是网络层发过来的整体的内容

规定3：规定但凡接入互联网的主机必须有一块网卡，每块网卡在出厂时都烧制好一个全世界独一无二的地址，该地址称之为mac地址

注意：计算机通信基本靠吼，即以太网协议的工作方式是广播

4、 网络层：IP协议

1）IP协议

要达到的目的：
划分广播域
每一个广播域但凡要接通外部，一定要有一个网关帮内部的计算机转发包到公网
网关与外界通信走的是路由协议

规定1：一组数据称之为一个数据包
规定2：数据帧分成两部分=》头+数据
头包含：源地址与目标地址，该地址是IP地址
数据包含的：传输层发过来的整体的内容

2）IP地址

ipv4地址：
8bit.8bit.8bit.8bit

0.0.0.0
255.255.255.255

子网掩码：
8bit.8bit.8bit.8bit

 

255.255.255.0对应的二进制表达

11111111.11111111.11111111.00000000

一个合法的ipv4地址组成部分=ip地址/子网掩码地址
172.16.10.1/255.255.255.0
172.16.10.1/24

计算机1：
172.16.10.1： 10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.000000000
172.16.10.0: 10101100.00010000.00001010.000000000

计算机2：
172.16.10.2： 10101100.00010000.00001010.000000010
255.255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.000000000
172.16.10.0: 10101100.00010000.00001010.000000000

计算机1： 　　　　　　　　　　　　　　 计算机2：

应用层 　　　　　　　　　　　　　　　　 应用层
传输层 　　　　　　　　　　　　　　　　 传输层
网络层 　　　　　　　　　　　　　　　　 网络层
数据链路层 　　　　　　　　　　　　　　 数据链路层
物理层 <=========二层交互机========> 物理层
　0101010101010

（源mac地址，xxxx）（源ip地址，目标ip地址）数据
（源mac地址，网关的mac地址）（172.16.10.10/24，101.100.200.11/10）数据

 

*事先知道的是对方的ip地址
但是计算机的底层通信是基于ethernet以太网协议的mac地址通信

3）ARP协议

【ARP协议】：
所以必须能够将ip地址解析成mac地址

* 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，我们了解到，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

  4）计算机在同一局域网以及不同局域网内的通信方式

# 两台计算机在同一个局域网内
计算机1：172.16.10.10/24    ——   直接  ——   计算机2：172.16.10.11/24
ARP：
自己的ip，对方的ip
1、计算二者网络地址，如果一样，拿到计算机2的mac地址就可以了
2、发送广播包
发送端mac FF:FF:FF:FF:FF:FF 172.16.10.10/24 172.16.10.11/24 数据

# 两台计算机不在同一个局域网内

计算机1：172.16.10.10/24  ——  网关 ——   计算机2：101.100.200.11/10
ARP：
自己的ip，对方的ip
1、计算机二者网络地址，如果不一样，应该拿到网关的mac地址
2、发送广播包
发送端mac FF:FF:FF:FF:FF:FF 172.16.10.10/24 172.16.10.1/24 数据

五、小结

1、总结图

2、数据传输动图

参考资料：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/110296719

https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6129246.html

https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html

【2020Python修炼记】网络编程（一）网络通信

原文：https://www.cnblogs.com/bigorangecc/p/12711056.html