网络编程基础概念

时间 2019-11-20

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软件开发的架构

咱们了解的涉及到两个程序之间通信的应用大体能够分为两种：python

第一种是应用类：qq、微信、网盘、优酷这一类是属于须要安装的桌面应用web

第二种是web类：好比百度、知乎、博客园等使用浏览器访问就能够直接使用的应用浏览器

这些应用的本质其实都是两个程序之间的通信。而这两个分类又对应了两个软件开发的架构～缓存

C/S架构

C/S即：Client与Server ，中文意思：客户端与服务器端架构，这种架构也是从用户层面（也能够是物理层面）来划分的。服务器

这里的客户端通常泛指客户端应用程序EXE，程序须要先安装后，才能运行在用户的电脑上，对用户的电脑操做系统环境依赖较大。微信

B/S架构

B/S即：Browser与Server,中文意思：浏览器端与服务器端架构，这种架构是从用户层面来划分的。网络

Browser浏览器，其实也是一种Client客户端，只是这个客户端不须要你们去安装什么应用程序，只需在浏览器上经过HTTP请求服务器端相关的资源（网页资源），客户端Browser浏览器就能进行增删改查。架构

计算机网络的发展及基础概念

问题：网络究竟是什么？计算机之间是如何通讯的？ide

早期：联机

以太网局域网交换机

广播

主机之间“一对全部”的通信模式，网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复制并转发，全部主机均可以接收到全部信息（无论你是否须要），因为其不用路径选择，因此其网络成本能够很低廉。有线电视网就是典型的广播型网络，咱们的电视机其实是接受到全部频道的信号，但只将一个频道的信号还原成画面。在数据网络中也容许广播的存在，但其被限制在二层交换机的局域网范围内，禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据影响大面积的主机。spa

ip地址与ip协议

规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称做ip地址，普遍采用v4版本即ipv4，它表示网络地址由32位2进制表示
范围0.0.0.0-255.255.255.255
一个ip地址一般写成四段十进制数例：127.0.0.1

mac地址

mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界惟一的mac地址，长度为48位2进制，一般由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号

arp协议 ——查询IP地址和MAC地址的对应关系

地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

　　主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的全部主机，并接收返回消息，以此肯定目标的物理地址。

　　收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留必定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

　　地址解析协议是创建在网络中各个主机互相信任的基础上的，网络上的主机能够自主发送ARP应答消息，其余主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存；由此攻击者就能够向某一主机发送伪ARP应答报文，使其发送的信息没法到达预期的主机或到达错误的主机，这就构成了一个ARP欺骗。ARP命令可用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系、添加或删除静态对应关系等。相关协议有RARP、代理ARP。NDP用于在IPv6中代替地址解析协议。

广域网与路由器

路由器

路由器（Router），是链接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的状况自动选择和设定路由，以最佳路径，按先后顺序发送信号。路由器是互联网络的枢纽，"交通警察"。目前路由器已经普遍应用于各行各业，各类不一样档次的产品已成为实现各类骨干网内部链接、骨干网间互联和骨干网与互联网互联互通业务的主力军。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层（数据链路层），而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程当中需使用不一样的控制信息，因此说二者实现各自功能的方式是不一样的。

　　路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于链接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是表明一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另外一个子网时，可经过路由器的路由功能来完成。所以，路由器具备判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，创建灵活的链接，可用彻底不一样的数据分组和介质访问方法链接各类子网，路由器只接受源站或其余路由器的信息，属网络层的一种互联设备。　　

局域网

局域网（Local Area Network，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。通常是方圆几公里之内。局域网能够实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工做组内的日程安排、电子邮件和传真通讯服务等功能。局域网是封闭型的，能够由办公室内的两台计算机组成，也能够由一个公司内的上千台计算机组成

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，它的网络部分所有为1，主机部分所有为0。好比，IP地址172.16.10.1，若是已知网络部分是前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”，咱们就能判断，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，不然为0），而后比较结果是否相同，若是是的话，就代表它们在同一个子网络中，不然就不是。

转化成二进制
print(bin(172))  # 0b10101100
print(bin(16))    # 0b10000
print(bin(10))    # 0b1010
print(bin(1))      # 0b1

好比，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？二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

 

172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.00000010
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，所以它们在同一个子网络。

例如

IP协议的做用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另外一个是肯定哪些地址在同一个子网络。

多态机器之间的通讯：

mac：机器的惟一标识
网卡：一个计算机上的硬件这个硬件出厂的时候就被分配了一个mac地址
ip地址 :比mac好记,可以按照区域来区分(区分你在哪个局域网内)
协议 : 在传输过程当中规定位数顺序等等传输规则的内容
交换机 : 局域网内多台机器之间的通讯
arp协议 :经过ip地址找到mac地址

局域网概念：

路由器：可以作局域网与局域网之间的通讯
网关ip：在一台机器对局域网外的地址进行访问的时候使用的出口ip
端口 : 帮助咱们找机器上的对应服务 0-65535 惯用的端口号 80,8000以后

ip的保留字段：

0.0.0.0-255.255.255.255
10.0.0.0-10.255.255.255
172.16.0.0-172.31.255.255
192.168.0.0-192.168.255.255

本地的回环地址：127.0.0.1 别的人找不到你只有你本身这台机器能找到你本身

全网段地址：0.0.0.0 谁均可以访问你