网络通信

Posted 2020-12-01 yyshi

网络通信基础

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网络通信可以理解为是将数据从一台计算机传输到另一台计算机

01 最简单通信

• 假设当前只有二台计算机设备

• 每台计算机都会有一个网卡

• 每个网卡都会有一个唯一标识计算机的 mac 地址

• 通过网络将二台计算机的网卡连接起来

• 此时能完成最直接的二台计算机通信

02 多台计算机通信

• 如果当前有 100 台计算机需要互相之间完成通信，那么二二之前连接是不现实的

• 此时可以通过交换机来完成（每台计算机都连接在一个交换机上，然后通过交换机完成互相连接）

• 当计算机越来越多的时候 ，直接通过 Mac地址来标识电脑，会显得越来越麻烦，因此就有人设计了IP地址

• 传统的IPV4地址就是 4位点分10进制的数据 0.0.0.0~255.255.255.255

• 每位都是8位二进制，故 00000000.00000000.00000000.0000000 ~ 11111111.11111111.1111111.11111111

• 有了IP之后就需要想办法将它转为 Mac 地址，这个过程会由 ARP 协议来完成

03 局域网通信

• 如果单纯的采用上述的交换机连接所有计算机进行通信，则会产生广播风暴（每个机器，每次都会收到广播）

• 为了解决广播风暴问题，就采用了网络的划分，从而产生了很多不同的子网

• 每个子网都会有一个自已的守门员，就是我们所谓的 “网关”

• 通过网关和目标IP地址进行按位的与运算，则可以验证目标IP与自已是否在同一个子网类

• 这个过程中设置了IP协议，这个协议可以确定子网

04 按位与操作

• 条件：本机IP 地址 192.168.1.40，目标IP地址 192.168.1.23， 网关255.255.1.0

• 需求：验证上述二个地址是否为同一个局域网

 128 64 32 16 8 4 2 1
  1   1  0  0 0 0 0 0    192
  1   0  1  0 1 0 0 0    168
  0   0  0  0 0 0 0 1    1
  0   0  1  0 1 0 0 0    40 
  0   0  0  1 0 1 1 1    23
 ?
 IP1按位与：
     11000000.10101000.00000001.00101000
     11111111.11111111.00000001.00000000
     11000000.10101000.00000001.00000000 【192.168.1.0】
 IP2按位与：
     11000000.10101000.00000001.00010111
     11111111.11111111.00000001.00000000
     11000000.10101000.00000001.00000000 【192.168.1.0】
     
 只要前三位的地址一致，那么就证明二者属于同一个局域网
 ?

TCP三次握手与四次挥手

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01 三次握手

• 客户端发送连接请求

• 服务端回送响应，确定客户端与服务端之间的连接

• 服务端发送连接请求

• 客户端回送响应，确定服务端与客户端之间的连接

• 上述的连接建立之后就创建了一个全双工的通信通道

• 其中服务端回送给客户端和服务端发送请求给客户端可以进行合并，此时就产生了三次握手

02 四次挥手

• 客户端发送请求断开与服务端连接

• 服务端回送响应，确认断开

• 服务端发送请求断开与客户端连接

• 客户端回送响应，确认断开