软件开发架构

软件开发，必须要开发一套客户端与服务端。

客户端：24小时不间断提供服务

客户端：享用服务可以随时去用

软件开发架构的分类

C/S架构

C：Client，客户端

S：server，服务端

优点：软件的使用稳定，并且可以节省网络资源。

缺点：

若用户想在同一个设备上使用多个软件，必须下载多个客户端。
软件的每一次更新，客户端也必须跟着重新下载更新。

举例：移动应用，手机淘宝，电脑上的QQ。。。

B/S架构

B：Browser，浏览器(客户端)

S：Server，服务端

优点：

以浏览器充当客户端，无需用户下载多个软件。
直接在浏览器上访问需要使用的软件，无需用户下载更新软件版本。

缺点：消耗网络资源过大，当不稳定时，软件的使用也会不稳定。

举例：一个域名，网址，直接在浏览器的地址栏输入域名就可以访问。

网络编程

互联网协议

又称网络七层协议，OSI七层协议，OSI是一个世界标准组织。

OSI七层协议：

应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理连接层

学习需由下至上：优先了解五层。

物理连接层

功能：只用来传输数据,基于电信号发送二进制的数据010101010101。网线就是物理连接层。

数据链路层

功能：专门用来处理基于电信号发送的二进制数据，使用了数据链路层的“以太网协议”。

以太网协议

规定好电信号数据的分组方式
每一台连接网线的电脑都必须要有一块“网卡”。
- 网卡由不同厂商生产
  - 每块网卡都有世界上独一无二的12位编号：“MAC地址”。
    - 前六位：厂商号
    - 后六位：流水号

交换机

可以让多台电脑连接到一起的东西。

基于以太网发送数据的特点

特点：可以广播；单播

弊端：会遇到广播风暴，且不能跨局域网通信。

互联网

互联网是可以让局域网之间进行通信的一种网络。

网络层

功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域/子网，这套地址即网络地址

IP协议：为每一台计算机分配IP地址，并且确定哪些地址处于同一个子网络。

Mac地址：用来标识唯一的主机。

IP：点分十进制

最小值：0.0.0.0

最大值：255.255.255.255

本机IP：回环地址，127.0.0.1 ---> localhost

如何通过网络进行两台电脑之间的数据交互：先通过IP地址找到你的局域网所在地，再通过你网卡上的Mac地址确定你这台电脑的位置。

传输层

功能：建立端口到端口的通信

端口：用来识别主机上的应用程序，即应用程序与网卡关联的编号。

端口号范围：0~65535（注意：一般0 ~ 1024的端口都被操作系统占用了，尽量使用8000之后的端口号）

开发中常用软件的端口号：

MySQL：3306
MongoDB：27017
Django：8000
Tomcat：8080
Flask：5000
Redis：6379

服务端如何与客户端进行通信

必须要建立连接，产生双向通道：

一条是客户端往服务端发送消息的。

另一条是服务器往客户端发送消息的。

应用层

http

ftp

TCP协议的工作原理

当应用程序希望通过 TCP 与另一个应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求

必须被送到一个确切的地址。在双方“握手”之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工

(full-duplex) 的通信。

　　这个全双工的通信将占用两个计算机之间的通信线路，直到它被一方或双方关闭为止。

TCP协议的三次握手

TCP是因特网中的传输层协议，使用三次握手协议建立连接。当主动方发出SYN连接请

求后，等待对方回答SYN+ACK，并最终对对方的 SYN 执行 ACK 确认。这种建立连接的方

法可以防止产生错误的连接。

TCP三次握手的过程如下：

客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。

服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV

状态。

客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established状态。

三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。

TCP协议的四次挥手

建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。

(1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。

(2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。

注意：
FIN的接收也作为一个文件结束符（end-of-file）传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。

(3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。

(4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节。

注意：

(1) “通常”是指，某些情况下，步骤1的FIN随数据一起发送，另外，步骤2和步骤3发送的分节都出自执行被动关闭那一端，有可能被合并成一个分节。[2]

(2) 在步骤2与步骤3之间，从执行被动关闭一端到执行主动关闭一端流动数据是可能的，这称为“半关闭”（half-close）。

(3) 当一个Unix进程无论自愿地（调用exit或从main函数返回）还是非自愿地（收到一个终止本进程的信号）终止时，所有打开的描述符都被关闭，这也导致仍然打开的任何TCP连接上也发出一个FIN。

无论是客户还是服务器，任何一端都可以执行主动关闭。通常情况是，客户执行主动关闭，但是某些协议，例如，HTTP/1.0却由服务器执行主动关闭。

Time_wait

1571280387647

time_wait是在client段向server段发送中断连接请求时，如果ack传输出错（例如网络延迟），导致server没有接收到中断连接请求，那么在过了一段时间后，client会再次发送中断连接请求，然后server确认中断。

time_wait就是client第一次发送中断连接请求和server确认中断中断连接之间的时间。

Socket

什么是Socket？

socket是一个模块，可以写一套C/S架构的套接字。

为什么要使用Socket？

socket套接字会封装好各层协议的工作。
好处:
可以节省开发成本。

如何使用

import socket

注意: 客户端与服务端必须尊循:
一端send，另一端recv
不同两端同时send或recv

day26 学习小结