Python学习笔记之 网络编程（理论部分）

网络编程基础（理论部分）

计算机网络功能主要包括实现资源共享，实现数据信息的快速传递

OSI七层模型

制定组织：ISO（国际标准化组织）

作用：使网络通信工作流程标准化

应用层：提供用户服务，具体功能由应用程序实现

表示层：数据的压缩优化加密

会话层：建立用户级的连接，选择适当的传输服务

传输层：提供传输服务

网络层：路由选择，网络互联

链路层：进行数据交换，控制具体数据的发送

物理层：提供数据传输的硬件保证，网卡接口，传输介质

优点

1. 建立了统一的工作流程
2. 分部清晰，各司其职，每个步骤分工明确
3. 降低了各个模块间的耦合度，便于开发

四层模型（TCP/IP模型）

背景：实际工作中工程师无法完全按照七层模型要求操作，逐渐转化为更符合实际情况的四层

数据传输过程

1. 发送端由应用程序发送消息，逐层添加首部信息，最终在物理层发送消息包
2. 发送的消息结果多个节点（交换机，路由器）传输，最终到达目标主机
3. 目标主机由物理层逐层解析首部消息包，最终到应用程序呈现消息

网络协议

在网络数据传输中，都遵循的规定，包括建立什么样的数据结构，什么样的特殊标志等

网络基础概念

• IP地址

功能：确定一台主机的网络路由位置

Windows下查看本机网络地址命令：ipconfig
Linux下为ifconfig

结构

IPv4 点分十进制表示 127.0.0.1 每部分取值范围0~255**

IPv6 128位 扩大了地址范围

例：fe80::306:c497:1c2c:924a

其中::表示中间全部是0，也就是fe80:0000:0000:0000:306:c497:1c2c:924a

• 域名

定义：给网络服务器地址起的名字

作用：方便记忆，表达一定的含义

ping [ip] ：测试和某个主机是否连通（Windows）

• 端口号（port）

作用：端口是网络地址的一部分，用于区分主机上不同的网络应用程序

特点：一个系统中的应用监听端口不能重复

取值范围：1~65535

1~1023 系统应用或者大众程序监听端口
1024~65535 自用端口

传输层服务

面向连接的传输服务（基于TCP协议的数据传输）

1. 传输特征：提供了可靠的数据传输，可靠性指数据传输过程中无丢失，无失序，无差错，无重复
2. 实现手段：在通信前需要建立数据连接，通信结束要正常断开连接

三次握手（建立连接）

客户端向服务端发送消息报文请求连接

服务器收到请求后，回复报文确定可以连接

客户端收到回复，发送最终报文连接建立

四次挥手（断开连接）

主动发送报文请求断开连接

被动方收到请求后，立即回复，表示准备断开

被动方准备就绪，再次发送报文表示可以断开

主动方收到确定，发送最终报文完成断开

面向无连接的传输服务（基于UDP协议的数据传输）

1. 传输特点：不保证传输的可靠性，传输过程没有连接和断开，数据收发自由随意
2. 适用情况：网络较差，对传输可靠性要求不高，比如：网络视频，群聊，广播

面试要求

• OSI七层模型介绍一下，TCP/IP模型是什么？
• TCP服务和UDP服务有什么区别？
• 三次握手和四次挥手指什么，过程是怎样的？