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1017课堂小结

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-07-23 20:58 出处:网络 作者:运维开发网整理
目录 软件开发架构 C/S架构: B/S架构: 互联网协议 物理连接层 数据链路层 网络层 传输层 传输数据的协议 应用层 TCP协议 Socket 软件开发架构 C/S架构: Client: 客户端 Server: 服务端 优点: 软件的使用稳定,并且可以节省网络资源。 缺点: 1.若用户想在同一个设备上使用多个软件,必须下载多个客户端。 2.软件的每一次更新,客户端也必须跟着重新下载更新。 C

目录

  • 软件开发架构
    • C/S架构:
    • B/S架构:
  • 互联网协议
    • 物理连接层
    • 数据链路层
    • 网络层
    • 传输层
      • 传输数据的协议
    • 应用层
  • TCP协议
  • Socket

软件开发架构

C/S架构:

Client: 客户端

Server: 服务端

  • 优点:

    软件的使用稳定,并且可以节省网络资源。

  • 缺点:

    1.若用户想在同一个设备上使用多个软件,必须下载多个客户端。

    2.软件的每一次更新,客户端也必须跟着重新下载更新。

  • C/S架构的软件:

    例如: 电脑上的QQ、Pycharm等... 手机端(移动端)的微信、王者荣耀等...

B/S架构:

BS架构也是CS架构的一种

Browser: 浏览器(客户端)

Server: 服务端

  • 优点:

    以浏览器充当客户端,无需用户下载多个软件,也无需用户下载更新软件版本,

    直接在浏览器上访问需要使用的软件。

  • 缺点:

    消耗网络资源过大,当网络不稳定时,软件的使用也会不稳定。

  • B/S架构的软件:

    浏览器中的网页淘宝、网页京东等...

互联网协议

计算机之间沟通的介质: "互联网协议",互联网协议又称为网络七层协议,OSI七层协议,OSI是一个世界标准组织。

OSI七层协议:

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理连接层

物理连接层

  • 主要是基于电器特性发送高低电压(电信号),高电压对应数字1,低电压对应数字0

数据链路层

  • 数据链路层专门用于处理基于电信号发送二进制的数据, 定义电信号的分组方式 ,根据 "以太网协议"。

  • 以太网协议: 早期的时候,数据链路层就是来对电信号来做分组的。以前每个公司都有自己的分组方式,后来形成了统一的标准,即以太网协议ethernet

    1.规定好电信号数据的分组方式。

    2.每一台连接网线的电脑都必须要由一块 "网卡"。

    网卡由不同厂商生产的,每块网卡都会有世界上独一无二12位的编号 "mac"地址,长度为48位2进制,通常由12位16进制数表示(前六位是厂商编号,后六位是流水线号)

  • 交换机:

    可以让多台电脑连接到一起,基于以太网协议发送数据。

    特点:

    ? 广播、单播

    弊端:

    ? 广播风暴、不能跨局域网通信。

    ?

  • 互联网:

    让局域网之间进行通信。

网络层

网络层功能:靠mac地址广播获取信息数据,并不合适,于是有了网络层,引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网,这套地址即网络地址

  • IP地址: 用于标识唯一的一台计算机(局域网)的地址。

    点分十进制

    最小值: 0.0.0.0

    最大值: 255.255.255.255

IPV4(了解):

一开始用电脑的人不多,所以出现IPV4的协议版本。

IPV6(了解):

扩展IP。

  • 本机IP: 回环地址 127.0.0.1 ---> 相当于localhost

传输层

传输层功能:建立端口到端口的通信,电脑如何标识这台主机上的应用程序,答案就是端口,端口即应用程序与网卡关联的编号。

TCP/UDP协议,他们都是基于端口工作的。

端口号: 标识电脑上某个一个软件。

端口号范围: 0-65535

注意:

1.操作系统中,一般0-1024的端口都被默认使用了(0-1024不要动)

2.尽量使用8000之后的端口号 8001

开发中常用软件的默认端口号 (默写) :

mysql: 3306

mongodb: 27017

Django: 8000

Tomcat: 8080

Flask: 5000

Redis: 6379

有了Mac地址+IP地址+端口( port),我们就能确定世界上独一无二的一台计算机上的应用程序

若想服务端与客户端进行通信,必须要建立连接,产生双向通道。

一条是客户端往服务端发送消息的。

另一条是服务端往客户端发送消息的。

传输数据的协议

tcp协议:

可靠传输,TCP数据包没有长度限制,理论上可以无限长,但是为了保证网络的效率,通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度,以确保单个TCP数据包不必再分割。

udp协议:

不可靠传输,”报头”部分一共只有8个字节,总长度不超过65,535字节,正好放进一个IP数据包。

应用层

应用层功能:规定应用程序的数据格式,因为数据多种多样,必须规定好数据的组织形式。

应用层协议:http、ftp等...

TCP协议

  • TCP是一个流式协议

  • 三次握手

    • 最开始的时候客户端和服务器都是处于CLOSED状态。主动打开连接的为客户端,被动打开连接的是服务器。
    1. TCP服务器进程先创建传输控制块TCB,时刻准备接受客户进程的连接请求,此时服务器就进入了LISTEN(监听)状态;
    2. TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB,然后向服务器发出连接请求报文,这是报文首部中的同部位SYN=1,同时选择一个初始序列号 seq=x ,此时,TCP客户端进程进入了 SYN-SENT(同步已发送状态)状态。TCP规定,SYN报文段(SYN=1的报文段)不能携带数据,但需要消耗掉一个序号。
    3. TCP服务器收到请求报文后,如果同意连接,则发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1,SYN=1,确认号是ack=x+1,同时也要为自己初始化一个序列号 seq=y,此时,TCP服务器进程进入了SYN-RCVD(同步收到)状态。这个报文也不能携带数据,但是同样要消耗一个序号。
    4. TCP客户进程收到确认后,还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1,ack=y+1,自己的序列号seq=x+1,此时,TCP连接建立,客户端进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。TCP规定,ACK报文段可以携带数据,但是如果不携带数据则不消耗序号。
    5. 当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态,此后双方就可以开始通信了。
  • 四次挥手

    • 数据传输完毕后,双方都可释放连接。最开始的时候,客户端和服务器都是处于ESTABLISHED状态,然后客户端主动关闭,服务器被动关闭。
    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1),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,服务端就进入了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。这个状态还要持续一段时间,也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
    3. 客户端收到服务器的确认请求后,此时,客户端就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待服务器发送连接释放报文(在这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,才进入CLOSED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。

Socket

1.什么是Socket?

socket是一个模块,可以写一套C/S架构的套接字。

2.为什么要使用Socket?

socket套接字会封装好各层协议的工作。

好处:

可以节省开发成本。

3.如何使用

import socket

注意: 客户端与服务端必须尊循: 一端send,另一端recv 不同两端同时send或recv

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