Python学习day3网络基础之网络协议篇

连接两台计算机之间的Internet实际上就是一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列网络协议。

互联网协议就相当于计算机界的英语。它的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。

互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层，这里仅讨论五层模型。

用户感知的是最上面的应用层，越往下越靠近硬件，每一层都有自己运行的特定协议。

物理层：传递电信号

数据链路层：定义电信号的分组方式，Ethernet，mac，广播的工作方式

网络层：IP，标识一个子网

传输层：tcp/udp==》基于端口工作的协议，标识一台机器的唯一应用程序

应用层：http，用户自己定义的协议

1.本机获取

• 本机的IP地址：192.168.1.100
• 子网掩码：255.255.255.0
• 网关的IP地址：192.168.1.1
• DNS的IP地址：8.8.8.8

2.打开浏览器，想要访问Google，在地址栏输入了网址：www.google.com。

3.dns协议(基于udp协议)

• 13台根dns

4.HTTP部分的内容

     我们假定这个部分的长度为4960字节，它会被嵌在TCP数据包之中。

5 TCP协议

• TCP数据包需要设置端口，接收方（Google）的HTTP端口默认是80，发送方（本机）的端口是一个随机生成的1024-65535之间的整数，假定为51775。
• TCP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入HTTP的数据包，总长度变为4980字节。

6 IP协议

• 然后，TCP数据包再嵌入IP数据包。IP数据包需要设置双方的IP地址，这是已知的，发送方是192.168.1.100（本机），接收方是172.194.72.105（Google）。
• IP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入的TCP数据包，总长度变为5000字节。

7 以太网协议

• 最后，IP数据包嵌入以太网数据包。以太网数据包需要设置双方的MAC地址，发送方为本机的网卡MAC地址，接收方为网关192.168.1.1的MAC地址（通过ARP协议得到）。
• 以太网数据包的数据部分，最大长度为1500字节，而现在的IP数据包长度为5000字节。因此，IP数据包必须分割成四个包。因为每个包都有自己的IP标头（20字节），所以四个包的IP数据包的长度分别为1500、1500、1500、560。

8 服务器端响应

• 经过多个网关的转发，Google的服务器172.194.72.105，收到了这四个以太网数据包。
• 根据IP标头的序号，Google将四个包拼起来，取出完整的TCP数据包，然后读出里面的”HTTP请求”，接着做出”HTTP响应”，再用TCP协议发回来。
• 本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来，完成一次网络通信。

• IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程，这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。
• DHCP：DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作， 主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址，给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。DHCP有3个端口，其中UDP67和UDP68为正常的DHCP服务端口，分别作为DHCP Server和DHCP Client的服务端口；还有一个546号端口。
• DNS：DNS（Domain Name System，域名系统），因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过主机名，最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。DNS协议运行在UDP协议之上，使用端口号53。有递归和迭代查询两种方式。
• 域名定义：主机 二级域名 顶级域名  根域     

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