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python学习day30

程序员文章站 2022-06-12 15:46:51
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一、tcp协议与udp协议

TCP(Transmission Control Protocol)一种面向连接的、可靠的、传输层通信协议(比如:打电话)
优点:可靠,稳定,传输完整稳定,不限制数据大小
缺点:慢,效率低,占用系统资源高,一发一收都需要对方确认
应用:Web浏览器,电子邮件,文件传输,大量数据传输的场景

UDP(User Datagram Protocol)一种无连接的,不可靠的传输层通信协议(比如:发短信)
优点:速度快,可以多人同时聊天,耗费资源少,不需要建立连接
缺点:不稳定,不能保证每次数据都能接收到
应用:IP电话,实时视频会议,聊天软件,少量数据传输的场景

客户端和服务端在建立连接时: 三次握手
客户端和服务端在断开连接时: 四次挥手
SYN 创建连接
ACK 确认响应
FIN 断开连接

二、三次握手(建立连接)

客户端发送一个请求,与服务端建立连接
服务端接受这个请求,并且响应与客户端建立连接的请求
(服务端的响应和请求是在一次发送当中完成的)
客户端接受服务端的请求之后,把消息在响应给服务端

接下来客户端和服务端可以发送数据了.
每发送一个数据出去,对应的主机都会有一个回执消息,确认数据的接受情况,
如果没有得到回执消息,该数据会重发一次,保证数据的完整.
不会一直不停的发下去,有时间最大允许周期.

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DoS拒绝服务之TCP/SYN洪水攻击

三次握手存在一个安全漏洞,即每次连接申请服务器端都会同意,SYN Flood利用TCP协议缺陷,发送了大量伪造的TCP连接请求,使得被攻击方资源耗尽,无法及时回应或处理正常的服务请求。一个正常的TCP连接需要三次握手,首先客户端发送一个包含SYN标志的数据包,其后服务器返回一个SYN/ACK的应答包,表示客户端的请求被接受,最后客户端再返回一个确认包ACK,这样才完成TCP连接。在服务器端发送应答包后,如果客户端不发出确认,服务器会等待到超时,期间这些半连接状态都保存在一个空间有限的缓存队列中;如果大量的SYN包发到服务器端后没有应答,就会使服务器端的TCP资源迅速耗尽,导致正常的连接不能进入,甚至会导致服务器的系统崩溃。

三、四次挥手(断连接)

客户端向服务端发送一个请求消息,断开连接(代表客户端没有数据传输了)
服务端接受请求 , 发出响应
等到服务端所有数据收发完毕之后
服务端向客户端发送断开连接的请求
客户端接受请求 , 发出响应
等到2msl,最大报文生存时间之后
客户端与服务端彻底断开连接

(MSL为最大报文段生存时间
默认规定MSL为2分钟,但实际应用中常用的是30秒,1分钟和2分钟等。)

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四、整体缩略图

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五、socket

socket的意义:通络通信过程中,信息拼接的工具(中文:套接字)
# 开发中,一个端口只对一个程序生效,在测试时,允许端口重复捆绑 (开发时删掉)
# 在bind方法之前加上这句话,可以让一个端口重复使用
sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)

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六、上网流程

6.1、储备知识点

URL是统一资源定位符,同时也是WWW页的地址,一个完整的URL包括协议部分、网址、文件地址部分

url地址:
http://www.cnblogs.com:80/linhaifeng/articles/6817679.html
三部分组成:
    http://  (HTTP——HyperText Transfer Protocol(超文本传输协议))

    ip地址:8080是端口号)

    /linhaifeng/articles/6817679.html

6.2、网络通信实现

想实现网络通信,每台主机需具备四要素

  • 本机的IP地址
  • 子网掩码
  • 网关的IP地址
  • DNS的IP地址

获取这四要素分两种方式

1.静态获取

即手动配置

2.动态获取

通过dhcp获取

以太网头 ip头 udp头 dhcp数据包

(1)最前面的”以太网标头”,设置发出方(本机)的MAC地址和接收方(DHCP服务器)的MAC地址。前者就是本机网卡的MAC地址,后者这时不知道,就填入一个广播地址:FF-FF-FF-FF-FF-F

(2)后面的”IP标头”,设置发出方的IP地址和接收方的IP地址。这时,对于这两者,本机都不知道。于是,发出方的IP地址就设为0.0.0.0,接收方的IP地址设为255.255.255.255。

(3)最后的”UDP标头”,设置发出方的端口和接收方的端口。这一部分是DHCP协议规定好的,发出方是68端口,接收方是67端口。

这个数据包构造完成后,就可以发出了。以太网是广播发送,同一个子网络的每台计算机都收到了这个包。因为接收方的MAC地址是FF-FF-FF-FF-FF-FF,看不出是发给谁的,所以每台收到这个包的计算机,还必须分析这个包的IP地址,才能确定是不是发给自己的。当看到发出方IP地址是0.0.0.0,接收方是255.255.255.255,于是DHCP服务器知道”这个包是发给我的”,而其他计算机就可以丢弃这个包。

接下来,DHCP服务器读出这个包的数据内容,分配好IP地址,发送回去一个”DHCP响应”数据包。这个响应包的结构也是类似的,以太网标头的MAC地址是双方的网卡地址,IP标头的IP地址是DHCP服务器的IP地址(发出方)和255.255.255.255(接收方),UDP标头的端口是67(发出方)和68(接收方),分配给请求端的IP地址和本网络的具体参数则包含在Data部分。

新加入的计算机收到这个响应包,于是就知道了自己的IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器等等参数

6.3、上网流程

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)

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13台根dns:

A.root-servers.net198.41.0.4美国
B.root-servers.net192.228.79.201美国(另支持IPv6
C.root-servers.net192.33.4.12法国
D.root-servers.net128.8.10.90美国
E.root-servers.net192.203.230.10美国
F.root-servers.net192.5.5.241美国(另支持IPv6
G.root-servers.net192.112.36.4美国
H.root-servers.net128.63.2.53美国(另支持IPv6
I.root-servers.net192.36.148.17瑞典
J.root-servers.net192.58.128.30美国
K.root-servers.net193.0.14.129英国(另支持IPv6)
L.root-servers.net198.32.64.12美国
M.root-servers.net202.12.27.33日本(另支持IPv6)

域名定义:http://jingyan.baidu.com/article/1974b289a649daf4b1f774cb.html

*域名:以.com,.net,.org,.cn等等属于国际*域名,根据目前的国际互联网域名体系,国际*域名分为两类:类别*域名(gTLD)和地理*域名(ccTLD)两种。类别*域名是         以"COM"、“NET”、“ORG”、“BIZ”、"INFO"等结尾的域名,均由国外公司负责管理。地理*域名是以国家或地区代码为结尾的域名,如"CN"代表中国,"UK"代表英国。地理*域名一般由各个国家或地区负责管理。

二级域名:二级域名是以*域名为基础的地理域名,比喻中国的二级域有,.com.cn,.net.cn,.org.cn,.gd.cn等.子域名是其父域名的子域名,比喻父域名是abc.com,子域名就是www.abc.com或者*.abc.com.

一般来说,二级域名是域名的一条记录,比如alidiedie.com是一个域名,www.alidiedie.com是其中比较常用的记录,一般默认是用这个,但是类似*.alidiedie.com的域名全部称作是alidiedie.com的二级

4.HTTP部分的内容,类似于下面这样:

GET / HTTP/1.1
Host: www.google.com
Connection: keep-alive
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) ……
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,/;q=0.8
Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8
Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3
Cookie: … …

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。

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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。