网络基础

时间 2020-07-09

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网络编程即 `使用套接字来达到进程间通讯`

1、C/S和B/S架构

一、CS即 Client/Server （客户机/服务器）架构，C/S架构在技术上很成熟，它的主要特色是交互性强、具备安全的存取模式、网络通讯量低、响应速度快、利于处理大量数据。可是该架构的程序是针对性开发，变动不够灵活，维护和管理的难度较大。一般只局限于小型局域网，不利于扩展。而且，因为该架构的每台客户机都须要安装相应的客户端程序，分布功能弱且兼容性差，不能实现快速部署安装和配置，所以缺乏通用性，具备较大的局限性。编程
二、BS即 Browser/Server （浏览器/服务器）架构，就是只安装维护一个服务器（Server），而客户端采用浏览器（Browse）运行软件。B/S架构应用程序相对于传统的C/S架构应用程序是一个很是大的进步。 B/S结构的主要特色是分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、整体拥有成本低。但数据安全性问题、对服务器要求太高、数据传输速度慢、软件的个性化特色明显下降，这些缺点是有目共睹的，难以实现传统模式下的特殊功能要求。例如经过浏览器进行大量的数据输入或进行报表的应答、专用性打印输出都比较困难。此外，实现复杂的应用构造有较大的困难浏览器

三、总结：
- CS 优势：本地响应速度快，在硬件和网络环境很差的状况下用CS能提升效率（实际上是下降用户愤怒值）
- CS 缺点： 若是二次开发较多，投入很大。首先你不能保证不继续修改二次开发方案，那么CS 的兼容性就会不断接受挑战
- BS 优势： 部署简单，打开就用，不用太担忧二次开发带来的兼容性
- BS 缺点： 给用户的感受就是反应慢

2、两台机器如何通讯？

一、IP地址

IP地址：⽤来在⽹络中标记⼀台电脑的⼀串数字，⽐如192.168.1.1（c类）；在同一⽹络上是唯⼀的（用来标记惟一的一台电脑）缓存
每⼀个IP地址包括两部分： **⽹络地址和主机地址 **安全
主机号0,255两个数不能使用（网络号、广播地址）服务器

详情解释网络
- A类IP地址由1个字节的⽹络地址和3个字节的主机地址组成， ⽹络地址的最⾼位必须是“0”，地址范围1.0.0.1-126.255.255.254 ，可⽤的A类⽹络有126个，每一个⽹络能容纳1677214个主机架构
- B类IP地址由2个字节的⽹络地址和2个字节的主机地址组成， ⽹络地址的最⾼位必须是“10”，地址范围128.1.0.1-191.255.255.254 ，可⽤的B类⽹络有16384个，每一个⽹络能容纳65534主机tcp
- C类IP地址由3个字节的⽹络地址和1个字节的主机地址组成，⽹络地址的最⾼位必须是“110”，地址范围192.0.1.1-223.255.255.254 ，可用的C类⽹络可达2097152个，每一个⽹络能容纳254个主机工具
- D类IP地址 第⼀个字节以“1110”开始，它是⼀个专⻔保留的地址。它并不指向特定的⽹络，⽬前这⼀类地址被⽤在多点⼴播（一对多） 中多点⼴播地址⽤来⼀次寻址⼀组计算机地址范围224.0.0.1-239.255.255.254学习
- E类IP地址 以“1111”开始，为未来使⽤保留 E类地址保留，仅做实验和开发⽤

二、注意：

私有IP：本地局域网上的IP，专门为组织机构内部使用

在这么多⽹络IP中， 国际规定有⼀部分IP地址是⽤于咱们的局域⽹使⽤， 属于私⽹IP， 不在公⽹中使⽤的， 它们的范围是：

- 10.0.0.0～10.255.255.255
- 172.16.0.0～172.31.255.255 
- 192.168.0.0～192.168.255.255 

私有IP禁止出如今Internet中，来自于私有IP的流量所有都会阻止并丢掉。公有IP能够全球访问

IP地址127. 0. 0.1表明本机IP地址， ⽤ http://127.0.0.1 就能够测试本机中配置的Web服务器

经常使用来ping 127.0.0.1来看本地ip/tcp正不正常

3、子网掩码

用于测量两个IP地址是否属于同一个网段的工具

⼦⽹掩码不能单独存在，它必须结合IP地址⼀起使⽤
⼦⽹掩码只有⼀个做⽤，就是将某个IP地址划分红⽹络地址和主机地址两部分
⼦⽹掩码的设定必须遵循⼀定的规则：与IP地址相同，⼦⽹掩码的长度也是32位，左边是⽹络位，⽤⼆进制数字“1”表示；右边是主机位，⽤⼆进制数字“0”表示
假设IP地址为“192.168.1.1”⼦⽹掩码为“255.255.255.0”
- “1”有24个，表明与此相对应的IP地址左边24位是⽹络号
- “0”有8个，表明与此相对应的IP地址右边8位是主机号
- 即C类ip

4、端口号：用来标记区分进程

⼀台拥有IP地址的主机能够提供许多服务，⽐如HTTP（万维⽹服务）、 FTP（⽂件传输）、 SMTP（电⼦邮件）等，这些服务彻底能够经过1个IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不一样的⽹络服务呢？
显然不能只靠IP地址，由于IP地址与⽹络服务的关系是⼀对多的关系。其实是经过 “IP地址+端⼝号” 来区分不一样的服务的

注意：端⼝号是一个数字，只有整数，范围是从0到65535 （分为知名和动态两种）

知名端⼝是众所周知的端⼝号（用来作固定事情），范围从0到1023，例如：
- 80端⼝分配给HTTP服务（网站）
- 21端⼝分配给FTP服务（文件下载）
- 能够理解为，⼀些**常⽤的功能使⽤的号码是固定的 **
动态端⼝的范围是从1024到65535之因此称为动态端⼝
- 之因此称为动态端⼝，是由于它⼀般不固定分配某种服务，⽽是动态分配
- 动态分配是指当⼀个系统进程或应⽤程序进程须要⽹络通讯时，它向主机申请⼀个端⼝，主机从可⽤的端⼝号中分配⼀个供它使⽤

5、网卡

网卡（网络适配器，网络接口卡）是一块被设计用来容许计算机在网络上进行通信的计算机硬件

6、mac地址

每个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号
也叫物理地址（实际地址）：由网络设备制造商生产时写在硬件内部
IP地址与MAC地址在计算机里都是以二进制表示的，IP地址是32位的，而**MAC地址则是48位的（6个字节）

如：08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址，其中前3组16进制数08:00:20表明网络硬件制造商的编号**，它由IEEE（电气与电子工程师协会）分配

而后3组16进制数0A:8C:6D表明该制造商所制造的某个网络产品（如网卡）的系列号

MAC地址在世界是唯一的

（能够直接理解为网卡的序列号）

7、交换机

集线器(HUB)是计算机网络中链接多个计算机或其余设备的链接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。英文Hub就是中心的意思，像树的主干同样，它是各分支的聚集点。HUB是一个共享设备，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的全部信号向全部端口分发出去
交换机(Switch)是一种基于MAC（网卡的硬件地址）识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机能够“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，经过在数据帧的始发者和目标接收者之间创建临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址

arp协议：地址解析协议（arp在七层中的第三层，mac在第二层）
经过一台机器的IP地址获取到了它的mac地址，用到了交换机：
主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的全部主机，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
注：第一次是广播，后面是单播

8、路由器

路由器：肯定一条路径的设备，路由器是链接因特网中用来连接网络号不一样的网络，至关于中间人；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的设备。
路由器的一个做用是连通不一样的网络，另外一个做用是选择信息传送的线路
同一个局域网当中的终端之间进行通信的基础是处于同一个网段中，一个路由器至少有两个网卡，可以连接不一样网段的网络使之能够通讯
选择通畅快捷的近路，能大大提升通讯速度，减轻网络系统通讯负荷，节约网络系统资源，提升网络系统畅通率