學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程的目的

為了開發(fā)一個CS架構(gòu)或者BS架構(gòu)的軟件

客戶端/服務(wù)器架構(gòu)

    1.硬件C/S架構(gòu)(打印機)
    2.軟件C/S架構(gòu)
    
互聯(lián)網(wǎng)中處處是C/S架構(gòu)

　　如百度網(wǎng)站是服務(wù)端，你的瀏覽器是客戶端（B/S架構(gòu)也是C/S架構(gòu)的一種）

　　騰訊作為服務(wù)端為你提供視頻，你得下個騰訊視頻客戶端才能看它的視頻）

C/S架構(gòu)與套接字（socket）的關(guān)系：

學(xué)習(xí)套接字編程的目的式為了開發(fā)一個C/S或者B/S架構(gòu)的軟件

client --------------網(wǎng)絡(luò)-------------- server

browser--------------網(wǎng)絡(luò)--------------server

什么是網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò) = 物理連接設(shè)備 + 互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議（就是計算機界的統(tǒng)一語言）

網(wǎng)絡(luò)通信原理

互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是一系列的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

然而internet為何物？

其實兩臺計算機之間通信與兩個人打電話之間通信的原理是一樣的（中國有很多地區(qū)，不同的地區(qū)有不同的方言，為了全中國人都可以聽懂，大家統(tǒng)一講普通話）

英語成為世界上所有人通信的統(tǒng)一標準，如果把計算機看成分布于世界各地的人，那么連接兩臺計算機之間的internet實際上就是一系列統(tǒng)一的標準，這些標準稱之為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是一系列的協(xié)議，總稱為‘互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議’（Internet Protocol Suite).

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)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。

為何要有網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)：信息高速公路

為了方便數(shù)據(jù)傳輸

OSI七層協(xié)議

互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議按照功能不同分為osi七層或tcp/ip五層或tcp/ip四層

每一層功能

1、物理層
	
    物理層由來：孤立的計算機之間要想一起玩，就必須接入internet，言外之意就是計算機之間必須完成組網(wǎng)
	物理層功能：主要負責(zé)發(fā)送電信號，用高低電平模擬二進制數(shù)0101，高電平對應(yīng)數(shù)字1，低電平對應(yīng)數(shù)字0
    
	網(wǎng)線：--》1001000電信號--》從網(wǎng)線中傳輸電信號
    8個比特位是一個字節(jié)
    
2、數(shù)據(jù)鏈路層

	數(shù)據(jù)幀：一組電信號是一個數(shù)據(jù)幀，有頭和數(shù)據(jù)部分
    
    以太網(wǎng)協(xié)議Ethernet：要求連入網(wǎng)絡(luò)的計算機必要要有一塊網(wǎng)卡，并且規(guī)定全球每一塊網(wǎng)卡的mac地址都不一樣，用12位十六進制數(shù)表示，前六位表示生產(chǎn)廠商，后六位表示流水線號
	以太網(wǎng)協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸部分分為報頭和數(shù)據(jù)部分，報頭有18個字節(jié)組成，前6個字節(jié)為自己的mac地址，中間6個字節(jié)是對方mac地址，后6個字節(jié)表示數(shù)據(jù)類型
    
	網(wǎng)卡--》mac地址--》全球唯一的--》網(wǎng)卡出廠少在了網(wǎng)卡上。
    
	48位二進制--》看到的都是16進制表示
    
	廣播：
    	局域網(wǎng)內(nèi)通信，所有人都會接收到，通過mac地址確定給誰的數(shù)據(jù)報，如果不是自己的就不處理
        
    廣播風(fēng)暴

3、網(wǎng)絡(luò)層

	跨局域網(wǎng)通信，需要經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層

	網(wǎng)絡(luò)層的由來：必須找出一種方法來區(qū)分哪些計算機屬于同一廣播域，哪些不是，如果是就采用廣播的方式發(fā)送，如果不是，就采用路由的方式（向不同廣播域／子網(wǎng)分發(fā)數(shù)據(jù)包），mac地址是無法區(qū)分的，它只跟廠商有關(guān)
    
    IP地址：0.0.0.0 - 255.255.255.255
    
    子網(wǎng)掩碼：配合IP地址進行二進制的與運算，算出兩個IP地址是否屬于同一個局域網(wǎng)
    
    ARP協(xié)議:ip和mac的對照表，負責(zé)把ip解析成mac地址

4、傳輸層

	傳輸層的由來：網(wǎng)絡(luò)層的ip幫我們區(qū)分子網(wǎng)，以太網(wǎng)層的mac幫我們找到主機，然后大家使用的都是應(yīng)用程序，你的電腦上可能同時開啟qq，暴風(fēng)影音，等多個應(yīng)用程序，那么我們通過ip和mac找到了一臺特定的主機，如何標識這臺主機上的應(yīng)用程序，答案就是端口，端口即應(yīng)用程序與網(wǎng)卡關(guān)聯(lián)的編號。
    
    傳輸層功能：建立端口到端口的通信

	端口：0 - 65535 一個應(yīng)用程序可以監(jiān)聽多個端口，但是一個端口只能屬于一個應(yīng)用程序

    TCP協(xié)議：可靠傳輸
    
    UDP協(xié)議：不可靠傳輸
    
5、應(yīng)用層

	http，ftp，websocket...
    

常用端口號

flask框架默認端口：5000

Django框架默認端口：8000

MySQL數(shù)據(jù)庫默認端口：3306

redis數(shù)據(jù)庫默認端口：6379

在一臺計算機上，同一時間同一端口只能有一個應(yīng)用程序占用

總結(jié)：IP能唯一的表示互聯(lián)網(wǎng)中的某一臺計算機，port能唯一的表示一臺計算機上的一個應(yīng)用程序

ip+port=》標識全世界范圍內(nèi)獨一無二的一個基于網(wǎng)絡(luò)通信的軟件

ARP協(xié)議：通過IP地址解析成MAC地址

DNS

DNS：把網(wǎng)址轉(zhuǎn)換成IP地址

從瀏覽器發(fā)送出去的數(shù)據(jù)，都是http協(xié)議，默認都是80端口

TCP三次握手四次揮手

1、tcp可靠傳輸：三次握手，四次回收保證數(shù)據(jù)可靠

2、三次握手

	客戶端想服務(wù)端發(fā)送鏈接請求
    服務(wù)端回復(fù)可以建立，并且?guī)е蛻舳私⑦B接的數(shù)據(jù)包
    客戶端收到后，鏈接建好了
    
3、這個過程后就剋有可靠傳輸數(shù)據(jù)

4、斷開鏈接（4次揮手）

	客戶端告訴服務(wù)端，要斷開
    服務(wù)端收到，回復(fù)ok
    服務(wù)端可能還有數(shù)據(jù)在傳遞，暫時還沒斷開，要等數(shù)據(jù)傳完
    服務(wù)端告訴客戶端，我要斷開鏈接
    客戶端收到，回復(fù)ok
    

Socket層

1、Socket抽象層，從osi七層抽象出去的，抽象了網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，跟語言無關(guān)，任何語言都會有socket的封裝

2、專門給開發(fā)人員用的

儲備知識一:通信分為兩大類

1、目標主機在局域網(wǎng)內(nèi)

2、目標主機不在局域網(wǎng)內(nèi)

儲備知識二：ip地址與子網(wǎng)掩碼

ip的作用有二：

	1、arp歇一會根據(jù)ip地址解析成mac地址
    
    2、ip+子網(wǎng)掩碼按照位與運算會得到網(wǎng)絡(luò)地址，以此來判斷源于模板是否在一個局域網(wǎng)內(nèi)

通信的前段是：先拿到目標的ip端口

arp協(xié)議的工作步驟：

1、根據(jù)自己的ip與子網(wǎng)掩碼計算出自己的網(wǎng)絡(luò)地址

2、根據(jù)對方的ip與子網(wǎng)掩碼計算出對方的網(wǎng)絡(luò)地址

3、判斷1和2的網(wǎng)絡(luò)地址是否一樣

3.1、如果一樣，證明源地址和目標地址在一個局域網(wǎng)內(nèi)，只需要走交換機即可

	發(fā)arp協(xié)議的廣播包->拿到目標主機的mac地址
    (自己的mac FF-FF-FF-FF-FF-FF) (自己的ip地址 對方的ip地址) 數(shù)據(jù)部分
    
    發(fā)送真實的數(shù)據(jù)包
    (自己的mac地址 目標主機的mac地址)(自己的ip地址 對方的ip地址) 數(shù)據(jù)部分
    
3.2、如果不一樣，證明源與目標不在同一個局域網(wǎng)內(nèi)，需要走交換機，再發(fā)給路由器，路由器再轉(zhuǎn)發(fā)給運營商的環(huán)境

	發(fā)arp協(xié)議的廣播包-》拿到網(wǎng)關(guān)的mac地址
    自己的mac FF-FF-FF-FF-FF-FF 自己的ip地址  網(wǎng)關(guān)的ip地址   數(shù)據(jù)部分
    
    發(fā)送真實的數(shù)據(jù)包
    自己的mac 網(wǎng)關(guān)的mac地址 自己的ip地址  對方的ip地址   源端口 目標端口 數(shù)據(jù)部分
    

交互機只有兩種情況廣播：

1、目標mac為FF-FF-FF-FF-FF-FF
    
2、目標mac地址不在mac地址表中