2. 程式人生 > >day29 網絡編程

day29 網絡編程

阿新 • • 發佈：2017-11-28
理論 進行 暴風影音 job 流程 類型 包含 操作系統 dns服務

網絡通信原理：

http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html

  • 一.操作系統基礎
  • 二.網絡通信原理
  • 2.1 互聯網的本質就是一系列的網絡協議

  • 結論：英語成為世界上所有人通信的統一標準，如果把計算機看成分布於世界各地的人，那麽連接兩臺計算機之間的internet實際上就是

    一系列統一的標準，這些標準稱之為互聯網協議，互聯網的本質就是一系列的協議，總稱為‘互聯網協議’（Internet Protocol Suite).

    互聯網協議的功能：定義計算機如何接入internet，以及接入internet的計算機通信的標準。

  • 2.2 osi七層協議

  • 技術分享圖片

    每層運行常見物理設備

    技術分享圖片

    首先，用戶感知到的只是最上面一層應用層，自上而下每層都依賴於下一層，所以我們從最下一層開始切入，比較好理解

    每層都運行特定的協議，越往上越靠近用戶，越往下越靠近硬件

  • 2.3 tcp/ip五層模型講解
  • 2.3.1 物理層

  • 技術分享圖片

    物理層功能：主要是基於電器特性發送高低電壓(電信號)，高電壓對應數字1，低電壓對應數字0

  • 2.3.2 數據鏈路層

  • 數據鏈路層由來：單純的電信號0和1沒有任何意義，必須規定電信號多少位一組，每組什麽意思

    數據鏈路層的功能：定義了電信號的分組方式

  • 以太網協議：

    早期的時候各個公司都有自己的分組方式，後來形成了統一的標準，即以太網協議ethernet

    ethernet規定

    • 一組電信號構成一個數據包，叫做‘幀’
    • 每一數據幀分成：報頭head和數據data兩部分
    head data

    head包含：(固定18個字節)

    • 發送者／源地址，6個字節
    • 接收者／目標地址，6個字節
    • 數據類型，6個字節

    data包含：(最短46字節，最長1500字節)

    • 數據包的具體內容

    head長度＋data長度＝最短64字節，最長1518字節，超過最大限制就分片發送

  • mac地址：

    head中包含的源和目標地址由來：ethernet規定接入internet的設備都必須具備網卡，發送端和接收端的地址便是指網卡的地址，即mac地址

    mac地址：每塊網卡出廠時都被燒制上一個世界唯一的mac地址，長度為48位2進制，通常由12位16進制數表示（前六位是廠商編號，後六位是流水線號）

  • 廣播：

    有了mac地址，同一網絡內的兩臺主機就可以通信了（一臺主機通過arp協議獲取另外一臺主機的mac地址）

    ethernet采用最原始的方式，廣播的方式進行通信，即計算機通信基本靠吼

  • 2.3.3 網絡層
  • 網絡層功能：引入一套新的地址用來區分不同的廣播域／子網，這套地址即網絡地址

  • IP協議：

    • 規定網絡地址的協議叫ip協議，它定義的地址稱之為ip地址，廣泛采用的v4版本即ipv4，它規定網絡地址由32位2進制表示
    • 範圍0.0.0.0-255.255.255.255
    • 一個ip地址通常寫成四段十進制數，

    • ip地址分成兩部分

      • 網絡部分：標識子網
      • 主機部分：標識主機

      註意：單純的ip地址段只是標識了ip地址的種類，從網絡部分或主機部分都無法辨識一個ip所處的子網

    • 子網掩碼

      所謂”子網掩碼”，就是表示子網絡特征的一個參數。它在形式上等同於IP地址，也是一個32位二進制數字，它的網絡部分全部為1，主機部分全部為0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知網絡部分是前24位，主機部分是後8位，那麽子網絡掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，寫成十進制就是255.255.255.0。

    • 知道”子網掩碼”，我們就能判斷，任意兩個IP地址是否處在同一個子網絡。方法是將兩個IP地址與子網掩碼分別進行AND運算（兩個數位都為1，運算結果為1，否則為0），然後比較結果是否相同，如果是的話，就表明它們在同一個子網絡中，否則就不是。

    • ip數據包

      ip數據包也分為head和data部分，無須為ip包定義單獨的欄位，直接放入以太網包的data部分

      head：長度為20到60字節

      data：最長為65,515字節。

      而以太網數據包的”數據”部分，最長只有1500字節。因此，如果IP數據包超過了1500字節，它就需要分割成幾個以太網數據包，分開發送了。

      以太網頭 ip 頭

      ip數據

  • ARP協議

    arp協議由來：計算機通信基本靠吼，即廣播的方式，所有上層的包到最後都要封裝上以太網頭，然後通過以太網協議發送，在談及以太網協議時候，我門了解到

    通信是基於mac的廣播方式實現，計算機在發包時，獲取自身的mac是容易的，如何獲取目標主機的mac，就需要通過arp協議

    arp協議功能：廣播的方式發送數據包，獲取目標主機的mac地址

    協議工作方式：每臺主機ip都是已知的

  • 2.3.4 傳輸層

  • 傳輸層的由來：網絡層的ip幫我們區分子網，以太網層的mac幫我們找到主機，然後大家使用的都是應用程序，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風影音，等多個應用程序，

    那麽我們通過ip和mac找到了一臺特定的主機，如何標識這臺主機上的應用程序，答案就是端口，端口即應用程序與網卡關聯的編號。

    傳輸層功能：建立端口到端口的通信

    補充：端口範圍0-65535，0-1023為系統占用端口

  • tcp協議：

    可靠傳輸，TCP數據包沒有長度限制，理論上可以無限長，但是為了保證網絡的效率，通常TCP數據包的長度不會超過IP數據包的長度，以確保單個TCP數據包不必再分割。

    以太網頭 ip 頭 tcp頭 數據

  • udp協議：

    不可靠傳輸，”報頭”部分一共只有8個字節，總長度不超過65,535字節，正好放進一個IP數據包。

    以太網頭 ip頭 udp頭 數據

  • tcp報文

    技術分享圖片

    tcp三次握手和四次揮手

    技術分享圖片

  • 2.3.5 應用層
  • 應用層功能：規定應用程序的數據格式。

  • 例：TCP協議可以為各種各樣的程序傳遞數據，比如Email、WWW、FTP等等。那麽，必須有不同協議規定電子郵件、網頁、FTP數據的格式，這些應用程序協議就構成了”應用層”。

    技術分享圖片

  • 2.3.6 socket

  • 能夠唯一標示網絡中的進程後，它們就可以利用socket進行通信了，什麽是socket呢？我們經常把socket翻譯為套接字，socket是在應用層和傳輸層之間的一個抽象層，它把TCP/IP層復雜的操作抽象為幾個簡單的接口供應用層調用已實現進程在網絡中通信。

    技術分享圖片

  • socket起源於UNIX，在Unix一切皆文件哲學的思想下，socket是一種"打開—讀/寫—關閉"模式的實現，服務器和客戶端各自維護一個"文件"，在建立連接打開後，可以向自己文件寫入內容供對方讀取或者讀取對方內容，通訊結束時關閉文件。
  • 三.網絡通信實現

  • 想實現網絡通信，每臺主機需具備四要素

    • 本機的IP地址
    • 子網掩碼
    • 網關的IP地址
    • DNS的IP地址

    獲取這四要素分兩種方式

    1.靜態獲取

    即手動配置

    2.動態獲取

    通過dhcp獲取

    以太網頭 ip頭 udp頭 dhcp數據包

    （1）最前面的”以太網標頭”，設置發出方（本機）的MAC地址和接收方（DHCP服務器）的MAC地址。前者就是本機網卡的MAC地址，後者這時不知道，就填入一個廣播地址：FF-FF-FF-FF-FF-FF。

    （2）後面的”IP標頭”，設置發出方的IP地址和接收方的IP地址。這時，對於這兩者，本機都不知道。於是，發出方的IP地址就設為0.0.0.0，接收方的IP地址設為255.255.255.255。

    （3）最後的”UDP標頭”，設置發出方的端口和接收方的端口。這一部分是DHCP協議規定好的，發出方是68端口，接收方是67端口。

    這個數據包構造完成後，就可以發出了。以太網是廣播發送，同一個子網絡的每臺計算機都收到了這個包。因為接收方的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF，看不出是發給誰的，所以每臺收到這個包的計算機，還必須分析這個包的IP地址，才能確定是不是發給自己的。當看到發出方IP地址是0.0.0.0，接收方是255.255.255.255，於是DHCP服務器知道”這個包是發給我的”，而其他計算機就可以丟棄這個包。

    接下來，DHCP服務器讀出這個包的數據內容，分配好IP地址，發送回去一個”DHCP響應”數據包。這個響應包的結構也是類似的，以太網標頭的MAC地址是雙方的網卡地址，IP標頭的IP地址是DHCP服務器的IP地址（發出方）和255.255.255.255（接收方），UDP標頭的端口是67（發出方）和68（接收方），分配給請求端的IP地址和本網絡的具體參數則包含在Data部分。

    新加入的計算機收到這個響應包，於是就知道了自己的IP地址、子網掩碼、網關地址、DNS服務器等等參數

  • 四.網絡通信流程

  • 技術分享圖片

  • 5 TCP協議

    TCP數據包需要設置端口，接收方（Google）的HTTP端口默認是80，發送方（本機）的端口是一個隨機生成的1024-65535之間的整數，假定為51775。

    TCP數據包的標頭長度為20字節，加上嵌入HTTP的數據包，總長度變為4980字節。

    6 IP協議

    然後，TCP數據包再嵌入IP數據包。IP數據包需要設置雙方的IP地址，這是已知的，發送方是192.168.1.100（本機），接收方是172.194.72.105（Google）。

    IP數據包的標頭長度為20字節，加上嵌入的TCP數據包，總長度變為5000字節。

    7 以太網協議

    最後，IP數據包嵌入以太網數據包。以太網數據包需要設置雙方的MAC地址，發送方為本機的網卡MAC地址，接收方為網關192.168.1.1的MAC地址（通過ARP協議得到）。

    以太網數據包的數據部分，最大長度為1500字節，而現在的IP數據包長度為5000字節。因此，IP數據包必須分割成四個包。因為每個包都有自己的IP標頭（20字節），所以四個包的IP數據包的長度分別為1500、1500、1500、560。

技術分享圖片

8 服務器端響應

socket網絡編程

https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/6129246.html#_label1

day29 網絡編程

相關推薦

day29 網絡編程socket

closed ipv 如果 物理 arp 復雜 輸入 font 模式 一. osi七層 引子： 須知一個完整的計算機系統是由硬件、操作系統、應用軟件三者組成，具備了這三個條件，一臺計算機系統就可以自己跟自己玩了（大個單機遊戲，玩個掃雷啥的） 如果你要跟別人一切玩，那你就需要

day29 網絡編程

理論 進行 暴風影音 job 流程 類型 包含 操作系統 dns服務 網絡通信原理： http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html 一.操作系統基礎 二.網絡通信原理 2.1 互聯網的本質就是一

網絡編程

性能 函數庫 標識 函數 pcap log 兩個 網絡編程 需求 需求:雙網卡實現同網段報文轉發 方案1： 1.開啟兩個線程，利用libpcap抓包函數庫分別在網卡0和網卡2上抓； 2.利用libnet函數庫，哪塊網卡抓取到報文，就往另外一塊網卡發送。 期間遇到問題： 從

《網絡編程》廣播和多播

多個 配置過程 client 數據報 一個 term 所在 總結 網上 概述 主機可採用的通信方式有例如以下三種： 單播：單臺主機與單臺主機之間的數據通信；廣播：單臺主機向網絡中全部主機發送數據報的過程；多播：單臺主機向選定的一組主機發送數據報的過程；

網絡編程 TCP學習

param .net 數據 exc bsp sta java html != 上傳txt文本 通過socket向服務端發送數據 然後用serversocket 接收socket 通過流讀取數據保存 服務端在發送確認信息並在client輸出 client import

Socket網絡編程學習筆記

建立 network tcp 通過 void net () cps 建立連接 1 服務器 發送消息和接受消息的代碼 namespace Socket_編程_tcp協議_服務端{ class Program { static void Main(st

Python網絡編程之線程與進程

楊文 python What is a Thread？線程是操作系統能夠進行運算調度的最小單位，它被包含在進程之中，是進程中的實際運作單位，一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流，一個進程中可以並發多個線程，每條線程並行執行不同的任務。在同一個進程內的線程的數據是可以進行互相訪問的。線程的切換使用過

Python網絡編程

客戶端、服務器、套接字、sockerserver客戶端/服務器架構 所謂服務器就是一系列硬件或軟件，為一個或多個客戶端(服務的用戶)提供所需要的‘服務‘。它存在的唯一目的就是等待客戶端的請求，並響應它們(提供服務)，然後等待更多的請求。另一方面，客戶端因特定的請求而聯系服務器，並發送必要的數據，然後等待服務

C# Socket網絡編程精華篇

類型 重復 呼叫 物理 http協議 nts byte .so binding 幾個和Socket編程緊密相關的概念： TCP/IP層次模型 當然這裏我們只討論重要的四層 01，應用層(Application)：應用層是個很廣泛的概念，有一些基本相

Java網絡編程【Socket服務端和客戶端】

rgs .net aio highlight 如果 org author oid try Socket 編程大家都不陌生，Java 學習中必學的部分，也是 Java網絡編程核心內容之一。Java 網絡編程又包括 TCP、UDP，URL 等模塊。TCP 對應 Socket

詳解C# 網絡編程系列：實現類似QQ的即時通信程序

並且 會話 hat chat .sh odin unicode 情況 plist 引言： 前面專題中介紹了UDP、TCP和P2P編程，並且通過一些小的示例來讓大家更好的理解它們的工作原理以及怎樣.Net類庫去實現它們的。為了讓大家更好的理解我們平常中常見的軟件QQ的工作原理

python-網絡編程-03

-- pri def 只有一個 host 等待 thread 服務器端 self. 首先我們可以看下可以最簡單的交互性的服務端和客戶端程序 server import socket def main(): sock = socket.socket(socket.

網絡編程中的常見陷阱之 0x十六進制數（C++字面值常量）

十六進制 aid word 網絡編程 情況 技術分享 fill 截斷 常見 十六進制數相等的推斷 請問例如以下程序的輸出是神馬？ #include <iostream> #include <string> using namespace std

[C# 網絡編程系列]專題七：UDP編程補充——UDP廣播程序的實現

tca ssa 程序 als learn ans targe focus ase 上次因為時間的關系，所以把上一個專題遺留下的一個問題在本專題中和大家分享下，本專題主要介紹下如何實現UDP廣播的程序，下面就直接介紹實現過程和代碼以及運行的結果。 一、程序實現 UDP廣播程序

[C# 網絡編程系列]專題六：UDP編程

單播 using 功能 .get 掩碼 ati multi 內容 協議 紹了TCP編程的一些知識，UDP與TCP地位相當的另一個傳輸層協議，它也是當下流行的很多主流網絡應用（例如QQ、MSN和Skype等一些即時通信軟件傳輸層都是應用UDP協議的）底層的傳輸基礎，所以在本專

我是蒙古人--網絡編程

public != ack log 5.1 byte nts todo 類型 1，java的服務器通過serverSocket建立TCP服務器，利用 Socket 建立TCP 客戶端。 2，cmd 調出 dos 命令窗口 ，輸入ipconfig /all 來查看機器上所

初識Socket通信：基於TCP和UDP協議學習網絡編程

auth bsp servers 客戶 name 本地 監聽 max ava 學習筆記： 1.基於TCP協議的Socket網絡編程： 　　（1）Socket類構造方法：在客戶端和服務器端建立連接 　　　　Socket s = new Socket(hostName,port

linux 網絡編程 排序

control 以及 set 畫布 tin https 跳轉 not ont Linux 內核網絡協議棧 ------sk_buff 結構體 以及 完全解釋 （2.6.16） 又見 “堆排序” XYRouter是一個通過URL routing來解決UIViewContr

Linux網絡編程--wireshark分析TCP包頭的格式

一點 linux網絡編程 協議 相關 enter 流控 問題 如果 sum 摘要： 本文簡介了TCP面向連接理論知識，具體講述了TCP報文各個字段含義。並從Wireshark俘獲分組中選取TCP連接建立相關報文段進行分析。 一、概述 TCP是面向連接

------------------------------------網絡編程（Socket）(TCP )

bin 通信 主機 cnblogs 連接 add edr 監聽 .so 1.Java.net 包提供若幹支持基於套接字的客戶端/服務器通信的類。 2.java.net包中常有的類有Socket、ServerSocket、DatagramPacket、InetAddress、