网络编程

1、CS架构与BS架构

CS架构：

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

BS架构（一种特殊的CS架构）：

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

2、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（互联网通信协议是我们研究的对象）

3、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

OSI七层协议数据传输的封包与解包过程 

我们进行研究的是五层协议：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

　　协议：规定数据的组织格式

　　格式：头部+数据部分

　　封包裹的过程：数据外加头

　　拆包裹的过程：拆掉头获取数据

4、五层协议

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

4.1 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

4.2 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

4.3 网络层：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

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：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。

5、两台计算机之间的交互

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

ARP协议：将ip地址解析成mac地址

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

两种情况：

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

总结

ip地址+mac地址=》标识全世界范围内独一无二的一台计算机

或者：

ip地址=》标识全世界范围内独一无二的一台计算机

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原文：https://www.cnblogs.com/BoyGc/p/12715773.html