前言：

在當(dāng)今快速發(fā)展的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)成為了我們生活當(dāng)中不可或缺的一部分，我們每個(gè)人每天都在上網(wǎng)，我們可以通過網(wǎng)絡(luò)來獲取到我們所需要的信息，這充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的時(shí)效性和快捷性，那你們有沒有想過網(wǎng)絡(luò)是怎么樣去工作的呢？本期就主要介紹網(wǎng)絡(luò)與通信的相關(guān)知識和原理，下面就一起來看看吧！

一、網(wǎng)絡(luò)（network）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是分布在不同的地區(qū)的計(jì)算機(jī)與專門的外部設(shè)備通信線路互聯(lián)在一起，

成為一個(gè)功能強(qiáng)，規(guī)模大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?；ネㄐ畔?，共享硬件，軟件，數(shù)據(jù)等，---因特網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)讓雙方或者多方連接在一起的工具

比如：單機(jī)游戲，網(wǎng)絡(luò)游戲，有什么區(qū)別？網(wǎng)絡(luò)游戲（和其他地區(qū)的玩家一起玩），單機(jī)游戲（只能在本地設(shè)備玩）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給我們提供了，資源共享，信息傳輸，以及綜合處理，集中處理服務(wù)。

二、計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的種類

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，按照不同的分類原則，分為不同類型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

通常情況下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照規(guī)模的大小以及延伸范圍進(jìn)行分類，常見的分類：局域網(wǎng)，城域網(wǎng)，廣域網(wǎng)

• 局域網(wǎng)：稱為內(nèi)網(wǎng)，私網(wǎng) 地理覆蓋范圍小， 只有一個(gè)相對的范圍進(jìn)行連接 局域網(wǎng)是可以支持多種傳輸 延遲低，可靠性高
• 城域網(wǎng)；覆蓋城市的范圍，提供了信息服務(wù)業(yè)務(wù)的高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
• 廣域網(wǎng)：又稱為外網(wǎng)，公網(wǎng) 地理覆蓋范圍比較大，廣域網(wǎng)不等于互聯(lián)網(wǎng)

因特網(wǎng)(Internet)被視為世界上最大的廣域網(wǎng)

三、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

協(xié)議：比如三方協(xié)議，游戲的服務(wù)協(xié)議，雙方（多方）討論約定好的事情，這個(gè)也相當(dāng)于一種協(xié)議（類似于勞動合同）

協(xié)議的前提必須要有兩方的進(jìn)行

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是在網(wǎng)絡(luò)中對信息管理，傳遞的一些規(guī)范，在相互通信之間共同遵循的規(guī)則。

國際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）提出開放系統(tǒng)互聯(lián)參考的模型，就是OSI參考模型（）將網(wǎng)絡(luò)簡化，模塊的方式來設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。

OSI參考模型把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為了7層，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的參考標(biāo)準(zhǔn)

OSI（從下到上的）：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層，會話層，表示層，應(yīng)用層

OSI說明：

• 應(yīng)用層：為程序提供服務(wù)的接口
• 表示層：將上一層數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換
• 會話層：負(fù)責(zé)建立，管理終止會話
• 傳輸層：負(fù)責(zé)將上面的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段處理
• 網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)對子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行路由選擇
• 數(shù)據(jù)鏈路層；將數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，或者進(jìn)行數(shù)據(jù)解包傳遞到網(wǎng)絡(luò)層
• 物理層：將打包好的數(shù)據(jù)傳遞給硬件設(shè)備進(jìn)行傳輸，將解析的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)鏈路層

四、通信協(xié)議 TCP/IP協(xié)議

通信協(xié)議就是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，ip協(xié)議是一個(gè)非常重要的通信協(xié)議，ip又被稱為網(wǎng)際協(xié)議，是支持互聯(lián)網(wǎng)間的數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，ip協(xié)議提供了連接完善的功能

TCP協(xié)議傳輸控制協(xié)議，規(guī)定了一種可靠的數(shù)據(jù)信息傳遞服務(wù)。與IP協(xié)議的功能不盡相同木葉可以分開單獨(dú)使用，在功能上是互補(bǔ)的，在實(shí)際中將兩個(gè)協(xié)議統(tǒng)稱為TCP/IP協(xié)議。TCP/IP協(xié)議也是互聯(lián)網(wǎng)中最常用的基礎(chǔ)協(xié)議（TCP/IP協(xié)議族）

TCP/IP協(xié)議將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為四層：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層

協(xié)議說明：

• 應(yīng)用層：http，https，Dns，F(xiàn)tp
• 傳輸層：tcp，udp
• 網(wǎng)絡(luò)層：ip，ICMP，idmp
• 網(wǎng)絡(luò)接口層：wan lan

HTTP/HTTPS協(xié)議

• HTTP協(xié)議：超文本傳輸協(xié)議，常用于與web瀏覽器和服務(wù)器之間的傳遞信息
• HTTPS協(xié)議：超文本傳輸安全協(xié)議，通過使用SSl/TSL加密技術(shù)以及HTTP協(xié)議結(jié)合進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全傳輸

http和https的區(qū)別

1. http協(xié)議是tcp協(xié)議，端口是80， https是tcp協(xié)議端口443

2. http協(xié)議明文傳輸，https協(xié)議時(shí)進(jìn)行加密

3. http頁面響應(yīng)比https要快

五、ip地址

查看ip地址

進(jìn)入cmd指令，如果是Windows系統(tǒng)：輸入ipconfig；Linux或者mac系統(tǒng)輸入ifconfig

然后就可以顯示出設(shè)備的ip地址了

IP地址是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式，為互聯(lián)網(wǎng)上每一個(gè)主機(jī)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分配的邏輯地址，每個(gè)IP地址包括兩個(gè)識別碼（ID）即使網(wǎng)絡(luò)id以及主機(jī)id。

IP地址的分類

• A類
  00000000.00000000.00000000.00000000
  由一個(gè)字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址跟3個(gè)字節(jié)的主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是0
  網(wǎng)絡(luò)地址有126個(gè)，主機(jī)的數(shù)量：256**3 -2
  地址圍：1.0.0.0 - 126.255.255.254
• B類
  10000000.00000000.00000000.00000000
  由2個(gè)字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址跟2個(gè)字節(jié)的主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是10
  網(wǎng)絡(luò)地址有16382個(gè)，主機(jī)的數(shù)量：256**2 - 2
  地址圍：128.0.0.0 - 191.255.255.254
• C類
  11000000.00000000.00000000.00000000
  由3個(gè)字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址跟1個(gè)字節(jié)的主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是110
  網(wǎng)絡(luò)地址有256**2*32-2，主機(jī)的數(shù)量：254
  地址圍：192.0.0.0 - 223.255.255.254
• D類：該地址用于多點(diǎn)廣播地址（多播）
  IP地址第一個(gè)字節(jié)一‘1110’開始，范圍：224.0.0.0-239.255.255.254
• E類：用于測試開發(fā)用的，范圍：240.0.0.0-255.255.255.254
  255.255.255.255屬于廣播地址
• 私有IP：在網(wǎng)絡(luò)IP中，有一部分ip地址是用于我們局域網(wǎng)使用，也就屬于私網(wǎng)，不在公網(wǎng)上使用
  私網(wǎng)范圍：
  10.0.0.0 ~ 10.255.255.255
  172.16.0.0 ~ 172.31.255.255
  192.168.0.0 ~  192.168.255.255

注意：

IP地址是127.0.0.1 ~ 127.255.255.255用于回路測試

127.0.0.1可以代表本機(jī)IP地，也可以用localhost 表示

六、域名

在訪問一臺服務(wù)器的時(shí)候,需要基礎(chǔ)服務(wù)器的IP地址，推出域名技術(shù)；域名用于在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候表示計(jì)算機(jī)的位置。

DNS

域名跟IP都是表示計(jì)算機(jī)的位置，IP是網(wǎng)絡(luò)上唯一標(biāo)識，DNS將域名以及ip之間對應(yīng)的關(guān)系進(jìn)行存儲，當(dāng)我們發(fā)送請求，DNS就會發(fā)送請求找到與域名對應(yīng)的IP地址并返回。

七、端口

概念：

• 端口是傳輸數(shù)據(jù)的通道，相當(dāng)于門
• 端口號就是每一個(gè)端口的編號，相當(dāng)于門牌號
• 端口號分類：知名端口，動態(tài)端口

知名端口一般固定分給一些服務(wù)：范圍：0-1023

動態(tài)端口操作系統(tǒng)隨機(jī)分配，程序結(jié)束之后，端口號就會釋放回收，范圍：1024-65535

八，TCP協(xié)議

• TCP首部包括20字節(jié)的固定首部部分及長度可變的其他選項(xiàng)，所以TCP首部長度可變。20個(gè)字節(jié)又分為5部分，每部分4個(gè)字節(jié)32位，如圖中的5行，每行表示32位。
• 在傳輸層，TCP報(bào)文段包括：TCP首部和TCP數(shù)據(jù)部分；
• 在網(wǎng)絡(luò)層，TCP報(bào)文段成為IP數(shù)據(jù)部分，加上IP首部組成IP數(shù)據(jù)報(bào)；
• 在數(shù)據(jù)鏈路層，還要在IP數(shù)據(jù)報(bào)前面加上數(shù)據(jù)鏈路層的首部。

三次握手

三次過程

1. 確認(rèn)雙方的接受，發(fā)送能力是否正常，是否可以發(fā)送數(shù)據(jù)
2. 同步雙方初始化序列號，為后面的可靠傳輸做準(zhǔn)備
3. 協(xié)商窗口大小，同時(shí)接收預(yù)留數(shù)據(jù)緩存區(qū)，為后面的可靠傳輸做準(zhǔn)備

作用：保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)傳輸，如果出現(xiàn)丟包的情況時(shí)，會進(jìn)行重新發(fā)送數(shù)據(jù)

四次揮手

過程

• 第一次揮手，客戶端給服務(wù)端發(fā)送fin包，表示要斷開連接
• 第二次揮手，服務(wù)端給客戶端發(fā)送ack包，然后服務(wù)端進(jìn)入等待關(guān)閉連接狀態(tài)
• 第三次揮手，服務(wù)端給客戶端發(fā)送fin包，表示再次確認(rèn)是否要斷開連接
• 第四次揮手，客戶端給服務(wù)端發(fā)送ack包，表示確認(rèn)斷開連接，之后服務(wù)器就斷開連接

四次揮手的作用：確保數(shù)據(jù)能夠完成傳輸，而不是發(fā)送FIN報(bào)文后對方立即關(guān)閉連接

tcp協(xié)議的應(yīng)用

tcp協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)的要求比較高，因?yàn)橐珳?zhǔn)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，所以要保證網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，所以一般來說tcp協(xié)議用于網(wǎng)頁、郵件發(fā)送、信息發(fā)送等方面

九、UDP協(xié)議

UDP簡要說明

UDP協(xié)議跟TCP協(xié)議不同的是UDP協(xié)議是不需要通過三次握手，四次揮手這個(gè)過程，UDP協(xié)議是基于非連接的，也就是把數(shù)據(jù)包簡單封裝一下然后通過網(wǎng)卡直接發(fā)送過去就是了。

這個(gè)過程是沒有狀態(tài)的，但是相較于TCP，UDP效率非常高，速度非?？?，但是比較容易出現(xiàn)丟包等情況，也就是說數(shù)據(jù)可能不能完整傳輸過去，所以穩(wěn)定性弱。

TCP與UDP對比：

好了以上就是今天的全部內(nèi)容了，看完了之后，你們對網(wǎng)絡(luò)與通信是否有了新的了解呢？

到此這篇關(guān)于Python網(wǎng)絡(luò)編程之網(wǎng)絡(luò)與通信介紹的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python網(wǎng)絡(luò)與通信內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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