python 网络编程基础_01python 网络编程基础（python网络编程）

什么是IP地址？

IP地址是指互联网协议地址  是IP adress的缩写 IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。

IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割成4个8位2进制(4个字节)IP地址通常用“点分十进制”表示成(a.b.c.d)的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址(100.4.5.6)，实际上是32位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。

什么是端口？

"端口"是英文port的意译，可以认为是设备与外界通讯交流的出口，端口就是进程，通过端口找到程序。

如何实现通信？

想要实现通信必须要有网线和网卡，网卡上有全球唯一的MAC地址(计算机当中的物理地址)但是MAC地址不易记。但是可以通过IP地址找到MAC地址，把通过IP地址找到MAC地址的协议叫做ARP协议

什么叫做MAC地址？

mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的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)

什么叫做arp协议？

地址解析协议，即ARP(Address Resolution Protocol)，是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址。

收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

路由器、局域网、子网掩码

什么是路由器？

路由器(Router)，是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由和交换机之间的主要区别就是交换机发生在OSI参考模型第二层(数据链路层)，而路由发生在第三层，即网络层。这一区别决定了路由和交换机在移动信息的过程中需使用不同的控制信息，所以说两者实现各自功能的方式是不同的。

路由器(Router)又称网关设备(Gateway)是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择IP路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。

什么叫做子网掩码？

所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。

已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同一个子网络？

两者与子网掩码分别进行AND运算

TCP与UDP协议

什么叫TCP协议？

tcp协议又叫传输控制协议，当应用程序希望通过 TCP 与另一个应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方“握手”之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工 (full-duplex) 的通信。

什么叫做UDP协议

UDP协议全称是用户数据报协议，当应用程序希望通过UDP与一个应用程序通信时，传输数据之前源端和终端不建立连接。当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据，并尽可能快地把它扔到网络上。

TCP协议与UDP协议的对比

TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。

UDP---用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快

TCP协议的三次挥手四次握手

TCP三次握手的过程如下：

客户端发送SYN(SEQ=x)报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。

服务器端收到SYN报文，回应一个SYN (SEQ=y)ACK(ACK=x+1)报文，进入SYN_RECV状态。

客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1)报文，进入Established状态。

三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。

TCP的四次挥手

(1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”(active close)。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。

(2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”(passive close)，这个FIN由TCP确认。

注意：FIN的接收也作为一个文件结束符(end-of-file)传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。

(3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。

(4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP(即执行主动关闭的那一端)确认这个FIN。

互联网协议与OSI模型

每层常见的协议

socket概念

什么叫做socket？

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议

socket就是一个模块。我们通过调用模块中已经实现的方法建立两个进程之间的连接和通信。 也有人将socket说成ip+port，因为ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序。 所以我们只要确立了ip和port就能找到一个应用程序，并且使用socket模块来与之通信。