day28 网络编程

 

一，客户端/服务端架构

C/S        B/S

1，硬件c/s架构（打印机）

2，软件c/s架构：

互联网中到处是c/s架构

(B/S架构也是C/S架构的一种) 如你的浏览器是客户端，博客园网站是服务端。

好比，腾讯做为服务端为你提供视频，你得下个腾讯视频客户端才能看到它的视频。

 

client《-------基于网络通讯----------》server

browser<--------基于网络通讯---------->server

3.server端必须知足的条件：

    1.稳定运行（网络，硬件，操做系统，服务端应用软件），对外一直提供服务。

     2.服务端必须绑定一个固定的地址。

二，什么是互联网？

   互联网的核心就是由一堆协议组成，协议就是标准，好比全世界人通讯的标准是英语。

   若是把计算机比做人，互联网协议就是计算机界的英语。全部的计算机都学会了互联网协议，那全部的计算机都

   就能够按照统一的标准去收发信息从而完成通讯了。

互联网两大要素：

1.底层的物理链接介质，是为通讯铺好道路的。

2.一套统一的通讯标准------》互联网通讯协议

三，网络通讯原理

   3.1 互联网的本质就是一系列的网络协议

   一台硬设有了操做系统，而后装上软件就能够正常使用了，然而你也只能本身使用。像这样，每一个人都拥有一台本身    的机器，然而彼此孤立。

 

结论：

英语称为世界上全部人通讯的统一标准，若是把计算机当作分布于世界各地的人，那么链接两台计算机之间的internet实际上就是一系列统一的标准，这些标准称为互联网协议。互联网的本质就是一系列的协议。

 

3.2 自定义协议：

任何一种协议都包含两部分：

1，报头：必须是固定长度。

2，数据

 

 

3.3  osi七层协议

 互联网协议按照功能不一样分为tcp/ip五层：

 

首先，用户感知到的只是最上面的一层应用层，自上而下每层都依赖于下一层。

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。

1.物理层：

孤立的计算机想要一块儿玩，必须接入internet,言外之意是计算机必须完成组网。

 

 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.

 

2.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本身的分组方式，后来造成了统一的标准，即以太网协议ethernet

ethernet规定：

一组电信号组成一个数据报，叫作‘帧’

每个数据报分红：报头和数据两部分。

把数据报比做咱们平时寄信的话，报头至关于信封，能够看到是给谁的，数据至关于里面的信件。

总结：

任何一种通讯协议都必须包含两部分：

一部分：报头（必须是固定的长度）

二部分：数据

 

mac地址：

报头中包含的源地址和目标地址由来：以太网规定接入inernet的设备都必须具有网卡，发送端和接收端的地址即是指网卡的地址，即mac地址。

广播：

有了mac地址，同一网络内的两台主机就能够通讯了（一台主机经过arp协议获取另一台主机的mac地址）

ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通讯，即计算机通讯基本靠吼

 

3.网络层

网络层由来：有了ethernet、mac地址、广播的发送方式，世界上的计算机就能够彼此通讯了，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，那么若是全部的通讯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，

这就不只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，若是是就采用广播的方式发送，若是不是，

就采用路由的方式（向不一样广播域／子网分发数据包），mac地址是没法区分的，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一样的广播域／子网，这套地址即网络地址

 

ip地址：

规定的网络地址的协议叫作ip协议，它定义的地址称之为ip地址；普遍采用的ipv4.

子网掩码：

所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。再形式上等同于ip地址。

 

算出子网地址：

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。

 

总结：标识地址的方式：

     ip+mac地址就能标识全世界范围内独一无二的一台计算机。

     ip+mac+port就能标识全世界范围内独一无二的一个基于网络通讯的应用软件。

     url地址：标识全世界范围内独一无二的一个资源。

  注意：

 url地址=应用层协议部分（http://）+域名部分和端口部分（即对应对方的网站）+路径。

 

ARP协议：

ARP协议由来：

计算机通讯基本靠吼，即广播的方式，全部上层的包到最后都要封装上以太网头，而后经过以太网协议发送，在谈及以太网协议时候，我门了解到

通讯是基于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，就须要经过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。

1.若是处在同一子网中时：

 

 上图中：pc1做为源mac,向同一子网里的主机以广播的方式发送数据包，在广播的时候有几个主机就复制几份进行发送。而后各个主机接收后拆开包，若是发现里面的ip是本身的，就返回本身的mac地址，上图中pc2发现是本身的，就返回了本身的mac.

2.若是处于不一样的子网中时：

源mac--网管的mac---目标网管的mac----目标ip（解析出目标mac）

 

4.传输层：

传输层的由来：网络层的ip帮咱们区分子网，以太网层的mac帮咱们找到主机，而后你们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，等多个应用程序，

那么咱们经过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，答案就是端口，端口即应用程序与网卡关联的编号。

 

传输层的功能：

创建端口到端口的通讯。

 

重点：

   tcp协议。（三次握手，四次挥手）

           三次握手创建链接：

 

 以上是三次握手链接：syn是创建链接的意思。

第一步：客户端发送 请求包（syn=1）和序列号（seq=x）到服务端。

第二步：服务端经过序列号和请求包 确认请求（ack=1+x），同时向客户端发出请求包（syn=1）和序列号（seq=y）

第三步：客户端确认请求包（ack=1+y）

以上 syn_sent是发完，listen是等待。syn_rcvd是接受，established已经创建一个单项链接，established已经创建一个单项链接

 

四次挥手（断开链接）：

 

为何有四次挥手，是由于中间关系到数据传输的问题，当数据没有传完的时候，须要等待一下，确认对方收到数据后，才能释放掉链接

断开链接的时候，通常是服务端发起的。由于服务端要接其余的客户端。

第一步：服务端先发起断开请求（fin)和序列号(seq)

第二步：客户端确认请求（ack）

第三步：客户端发起断开请求（fin）

第四部：服务端确认断开请求（ack）

 

udp协议：

又称为‘不可靠传输’

udp协议不用建链接

优势：效率高，不用等待

缺点：是不等待就直接释放掉数据内存，若是对方数据还没接收完，容易丢失数据

 

五，半链接池：

半链接池占的是内存空间，里面存的是创建链接请求数。先进先出。

假如半链接池最大为5，若是有6个主机同一时间进行访问请求，那么里面先一块儿放5个，一个一个的创建链接，出来一个再进去一个。

注意：

半链接池限制的是同一时间的请求数，而非链接数。