网络基础-1

三要素：

IP, 端口号，网络协议：

• IP: 可以唯一标识一个网卡，即在网络中唯一标识一台计算机
• 端口号：唯一标识一台计算机上的一个程序
• 网络协议：不同的计算机通过网络协议屏蔽网络差异，并实现数据交换

IP地址

1. IP 地址：(网络号)+主机号，一共32位

• A类：("0"+7位)+24位
• B类：("10"+14位)+16位
• C类：("110"+21位)+8位
• D类：("1110"+其他) ：用做多点广播
• E类：("1111"+其他)：用于实验研究，不讨论它。
• 一般用点分十进制表示一个32位二进制表示的IP地址
• 主机号全为0的IP地址表示网络号，不标识计算机而是标识一个网络。主机号全为1表示广播（当前即IP地址代表着当前网络域的所有计算机）

2. 私有IP(与公开IP相对)：

• 10.0.0.0～10.255.255.255
• 172.16.0.0～172.31.255.255
• 192.168.0.0～192.168.255.255
• IP地址127.0.0.1~127.255.255.255用于回路测试
  如： 127.0.0.1可以代表本机IP地址，用http://127.0.0.1 就可以测试本机中配置的Web服务器

3. 子网掩码：

• 作用：把网络号和主机号分开，提取网络号
• 特点：子网掩码和IP地址必须一起出现，彼此都离不开谁
• 结构：“网络位”全为1，“主机位”全为0。因此，一个子网掩码与IP地址进行"按位与"操作(&)，即可得到当前IP地址所在的网络号。
• 例如, IP地址为“192.168.1.1”, 子网掩码为“255.255.255.0”。当前的网络号为192.168.1.0

端口：

• 唯一标识一台计算机的某一个服务（或者说程序）
• 端口号是一个[0,65535]范围内的整数
• 分为熟知端口和动态端口
• 熟知端口（[0,1023]）比如http服务一般默认占用80端口，ftp服务默认占用21端口，熟知端口一般有固定用途。
• 动态端口是[1024,65535]，写用户程序一般申请动态端口，系统随机分配一个动态端口的端口号
• windows下 netstat -an 查看端口状态

网络协议

1. TCP/IP协议族：（OSI7层协议我们只关心上面四层）
   

2. Socket:

• 结构：(IP地址，端口号)，唯一标识了一个服务
• Socket编程本质上提供了一组使用TCP/IP协议族的API
• 面向B/S模型，针对客户端和服务端各自提供了一组API。

3. Socket（套接字）之间的连接可分为三个步骤：服务端监听，客户端请求，连接确认。

创建Socket:

• import socket
  socket.socket(AddressFamily, Type)
• 创建并返回了一个socket对象

参数说明：

• Address Family：可以选择 AF_INET（用于Internet 进程间通信）或者AF_UNIX（用于同一台机器进程间通信） ,实际工作中常用AF_INET
• Type：套接字类型，可以是 SOCK_STREAM（流式套接字，主要用于TCP 协议） 或者 SOCK_DGRAM（数据报套接字， 主要用于 UDP 协议）

4. UDP与TCP的对比

• UDP无连接不可靠，TCP有连接可靠
• UDP速度快，TCP速度慢
• UDP资源消耗小，TCP消耗更多资源
• UDP使用比TCP简单

5. UDP的适用场景：多点广播和实时通信（要求速度快）

• 视频
• QQ
• TFTP(简单文件传送）
• SNMP（简单网络管理协议）
• RIP（路由信息协议，如报告股票市场，航空信息）
• DNS(域名解释）

6. TCP:面向连接，可靠，但速度慢，消耗资源多，操作比
   UDP复杂，TCP连接基于“三次握手”：

比如A和B要建立一个TCP连接，要发生：

• A请求
• B响应
• A发送同步信息