网络编程基础

c/s架构：

​ 客户端和服务器端

​ c端—————网络—————s端

s端：

  1. 有固定的ip

  2. 稳定一直在运行，支出并发

网路：网络连接介质 + 网路协议（osi七层）

五层（七层）协议：应传网数物（应表会传网数物）

物理层（介质加信号）：主要就是由二进制组成的 电信号传输介质，处于最底层

数据链路层（数据帧、mac、广播）：主要就是把物理层的电信号进行分组，每一组叫一个数据报/数据帧，每一个数据帧分成，报头head和数据data两部分组成

  1. 每一个数据报，都是由报头和数据部分

    1. 头：固定18个字节，6：发送者地址/6：接收者地址/6：数据类型

  2. MAC地址：发送者，接收者地址，就是mac地址

    1. 每块网卡都有一个唯一的mac地址：12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）

  3. 广播：同一个局域网内通信，会出现广播风暴（简单来讲就是由于广播数据太多，占用大量的网络带宽，导致正常业务不能运行，甚至瘫痪的现象）

网络层（ip）：

  1. ip: ipv4: 32位2进制表示，点分十进制表示，从0.0.0.0到255.255.255.255，范围是有限的，不能表示出所有的网络设备，于是出现了ipv6
  2. 子网掩码: 通过子网掩码和ip判断两个ip是否处于同一个网段，通过ip地址和子网掩码做按位与（都为1则按位与是1，其余全是0）运算
  3. 172.16.10.10/24 包含了ip地址和子网掩码（24表示的就是24个1，即3组8个1，也就是十进制255.255.255.0）
  4. ip跟mac有转换关系
    1. 主机172.16.10.10/24访问172.16.10.11/24
    2. ARP协议：广播的方式发送数据包，获取目标主机的mac地址
    3. mac地址学习：mac地址和ip地址的映射表
      1. 第一次接收到就会在ip/mac映射表中添加一条数据{‘172.16.10.11’: ddsfjasif
  5. 任何一种协议都有头和内容

传输层（tcp/udp）:

  1. tcp协议；

    1. 三次握手，四次挥手，链接如何建立，发数据如何保证可靠，断开如何断开，在建立链接过程中有状态
    """
序列号seq: 占4个字节，用来标记数据段的顺序，TCP把连接中发送的所有数据字节都编上一个序号，第一个字节的编号由本地随机产生，给字节编上序号后，就给每一个报文段指派一个序号，序列号seq就是这个报文段中的第一个字节的数据编号

确认号ack：占4个字节，期待收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号，序列号表示报文段携带数据的第一个字节的编号；而确认号指的是期望接收到下一个字节的编号；因此当前报文段最后一个字节的编号+1即为确认号

确认ACK：占1位，仅当ACK=1时，确认号字段才有效，ACK=0时，确认号无效

PS：ACK，SYN和FIN这些大写的单词表示标志位，其值要么是1，要么是0；ack，seq小写的单词表示序号

"""

1567688666311

1567688754952

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=j+1), 同时自己也发送一个SYN包（syn=k）, 即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态

第三次握手：客户端收到服务器端的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK（ack=k+1）, 此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISGED（TCP链接成功）状态，完成三次握手

1567689475193

1.客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u(等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加一)，此时，客户端进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态。TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。

2.服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1， ack=u+1, 并且带上自己的序列号seq=v, 此时，服务器就进入了CLOSE-Wait(关闭等待)状态，TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受

3.客户端收到服务器的确认请求后，此时客户端就进入了FIN-WAIT-2（终止等待）状态，等待服务发送连接释放报文（在此之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。

4.服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认

5.客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1, 而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2*MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，猜进入CLOSE状态

6.服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态，同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些

服务端如果看到大量的syn_rcvd状态，表明收到了dos和ddos攻击：拒绝服务攻击和分布式的拒绝服务攻击

端口号：端口范围0-65535,0-1023为系统占用端口

  1. udp协议：

发送，不需要对方响应，所以数据不可靠（看视频就是基于这种协议进行的，卡顿，马赛克就是数据丢失）

  1. 端口：
    通过ip+子网掩码唯一确定一台设备
    通过ip+子网掩码+端口号唯一确定一个软件
  2. 半连接池
    就是没有完全建立连接时，存进去请求数据，是用先进先出的队列存储的

应用层 HTTP、DNS（待补充）

上网流程分析：

​ 在浏览器输入www.baidu.com,会取dns服务器通过域名解析成ip地址，向ip+端口号这个地址发送请求，就会访问到百度的服务器

socket：在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用，用来实现进程在网络中通信

简单的C/S通信

#Server.py
#导入一个socket模块
import socket:
	
    soc = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    soc.bind('192.168.11.191', 8080)#写本机ip，局域网外部可以访问
    #soc.bind('127.0.0.1', 8080) #如果写这个ip，只能自己访问
    soc.listen(5)
    conn,addr = soc.accept()
    data = conn.recv(1024)
    conn.send(b'xxxx')
    conn.close()
    soc.close()
    
#CLient.py
import socket
soc=socket.socket()
soc.connect(('192.168.11.146', 8080))
soc.send(b'xxxx')
data=soc.recv(1024)
soc.close()

图片来源 https://blog.csdn.net/qq_38950316/article/details/81087809,侵删

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