OSI模型和TCP/IP模型

OSI模型

全称：开放式系统互联通信参考模型（Open System Interconnection Reference Model，缩写为 OSI）

七层协议：

• 应用层：应用程序
• 表示层：数据格式定义，数据转换/加密
• 会话层：建立通信进程的逻辑名字与物理名字之间的联系
• 传输层：差错处理/恢复，流量控制，提供可靠地数据传输
• 网络层：数据分组，路由选择
• 链路层：数据组成可发送，接收的帧
• 物理层：传输物理信号，接口，信号形式，速率

TCP/IP模型

四层协议：

• 应用层：一个应用APP
• 传输层：TCP UDP
• 网络层：IP
• 网络接口与物理层：MAC

局域网基础

IP地址

IP地址概念：电子设备在网络上的身份标识

网络号：1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0000 192.168.1.0（网段最小IP地址）

广播地址：1100 0000.1010 1000.0000 0001.1111 1111 192.168.1.255（网段最大IP地址）

IP地址127．0．0．1 ~ 127．255．255．255用于回路测试，如：127.0.0.1可以代表本机IP地址。

子网掩码

子网掩码与IP地址进行位于运算可以确定一个网段

网关

当需要和另外网段进行通信的时候，会把数据交给网关处理
例：

• 自己 192.168.1.4
• 目标1 192.168.1.2
• 目标2 192.168.2.2

自己与目标1在同一网段，可直接通信
自己与目标2不在同一网段，把数据交给网关

MAC地址

由12位十六进制组成，前6位代表厂商号，后6位由厂商自己决定

【注意】：每一台设备的MAC都是不一样的

注册表

• 445000199002021213 MAC地址
• 成都市高新区什么路11号 IP地址

端口

• 为了区分一台主机接收到的数据包应该转交给哪个进程来进行处理，使用端口号来区别。
• 端口是运行在传输层的概念，在TCP/IP协议簇中，UDP和TCP这2个协议具备独立的端口号。
• 端口号是16bit的，表示的范围是0-65535。其中小端口号已经被IANA (Internet Assigned
  Numbers Authority)定义。

在Linux系统下，使用netstat -an查看端口

集线器、交换机和路由器

• 集线器：只是把设备简单连接在一起，信息会发送给整个网段所有设备，如果设备过多，会发生网络风暴
• 交换机：交换机也是把设备连接在一起，自带学习功能，会记住设置的MAC地址，信息只会发送给目标主机，相对于集线器来说，不会发生网络网暴
• 路由器：连接两个不同的网段

UDP编程基础

UDP特点：传输速度快，安全性低

C/S模式

客户端-服务器（Client/Server）架构、C/S架构

UDP简单服务端

from socket import *

# 1.创建对象
udp_server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

# 2.绑定端口
udp_server.bind(("", 9999))

# 3.接收消息

while True:
    data, address = udp_server.recvfrom(1024)
    print(f"收到来自{address}的消息：{data.decode('utf-8')}")

UDP简单客户端

from socket import *

# 1.创建一个对象 AF_INET：代表 IP4    SOCK_DGRAM：代表UDP协议
udp_client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

# 2.声明要发送的地址
address = ("192.168.196.1", 9999)

# 2.发送消息
udp_client.sendto("你好".encode("utf-8"), address)

网络诊断方法

1. 物理接口层：这层最大的问题，就是网线没有插好

2. 网络层

   • 当访问的目的地址是局域网地址时，本机和目的机没有在一个网段。
   • 当访问的目的地址是外网地址时，本机可能没有连接外网的权限。
     本层的检测工具是：ping命令

3. 传输层

   • 只要双方能ping通，那么如还收不到数据，解决起来就简单多了。
   • 传输层的问题，一般就是服务器开放的端口号，和客户端访问的端口号不一样，那么：
   • 首先在服务端netstat -tuan判断下端口是否开放了，开放的端口号是多少。如果这项判断没问题，那么还有一种可能性就是服务端的防火墙打开了。