Python(网络基础)
day33
参考：http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5937962.html
IP协议：
- 规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示
- 范围0.0.0.0-255.255.255.255
- 一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1
ip地址分成两部分
- 网络部分：标识子网
- 主机部分：标识主机
注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网
例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定二者处于同一子网
子网掩码
所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。
知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。
比如，已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同一个子网络？两者与子网掩码分别进行AND运算，
172.16.10.1：10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000000->172.16.10.0
172.16.10.2：10101100.00010000.00001010.000000010
255255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000000->172.16.10.0
结果都是172.16.10.0，因此它们在同一个子网络。
总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。
tcp报文
tcp三次握手和四次挥手（https://cloud.tencent.com/developer/news/257281）
- seq（序号）：TCP连接字节流中每一个字节都会有一个编号，由本地随机产生，而本字段的值指的是本报文段所发送数据部分第一个字节的序号。
- ack（确认号）：表示期望收到的下一个报文段数据部分的第一个字节的编号（确认号指的是期望接收到下一个字节的编号）。
- SYN：当本字段为1时，表示这是一个连接请求或者连接接受报文。
- ACK：仅当本字段为1时，确认号才有效。
- FIN：用来释放一个连接。当本字段为1时，表示此报文段的发送端数据已发送完毕，要求释放运输连接。
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数据传送前三次握手
连接建立阶段：
第一次握手：客户端的应用进程主动打开，并向客户端发出请求报文段。其首部中：SYN=1（服务器由SYN=1知道，客户要求建立联机）,seq=x，即SYN包。
第二次握手：服务器应用进程被动打开。若同意客户端的请求，则发回确认报文，其首部中：SYN=1,ACK=1(为1时确认号有效),ack=x+1（确认号，回应与x相关的信息）,seq=y，即SYN+ACK包。
第三次握手：客户端收到确认报文之后，通知上层应用进程连接已建立，并向服务器发出确认报文，其首部：ACK=1(为1时确认号有效),ack=y+1（确认号），即确认包ACK。当服务器收到客户端的确认报文之后，也通知其上层应用进程连接已建立。
在这个过程中，通信双方的状态如下图，其中CLOSED：关闭状态、LISTEN：收听状态、SYN-SENT：同步已发送、SYN-RCVD：同步收到、ESTAB-LISHED：连接已建立
三次握手，为了初始化Sequence Number的初始值
通信双方需要通知对方自己的Sequence Number，作为以后数据通信的序号，以保证应用层接收到的数据，不会应网络上的传输问题而乱序。
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断开时必须是四次挥手，因为有可能数据并没有发送完，不能马上断开。
连接释放过程：
第一次挥手：数据传输结束以后，客户端的应用进程发出连接释放报文段，并停止发送数据，其首部：FIN=1,seq=u。
第二次挥手：服务器端收到连接释放报文段之后，发出确认报文，其首部：ack=u+1,seq=v。此时本次连接就进入了半关闭状态，客户端不再向服务器发送数据。而服务器端仍会继续发送。
第三次挥手：若服务器已经没有要向客户端发送的数据，其应用进程就通知服务器释放TCP连接。这个阶段服务器所发出的最后一个报文的首部应为：FIN=1,ACK=1,seq=w,ack=u+1。
第四次挥手：客户端收到连接释放报文段之后，必须发出确认：ACK=1,seq=u+1,ack=w+1。 再经过2MSL(最长报文端寿命)后，本次TCP连接真正结束，通信双方完成了他们的告别。
在这个过程中，通信双方的状态如下图，其中：ESTAB-LISHED：连接建立状态、FIN-WAIT-1：终止等待1状态、FIN-WAIT-2：终止等待2状态、CLOSE-WAIT：关闭等待状态、LAST-ACK：最后确认状态、TIME-WAIT：时间等待状态、CLOSED：关闭状态
为什么需要四次挥手：
因为tcp是全双工的，发送方和接收方都需要FIN报文和ACK报文。
dns解析域名。
协议部分：http://
域名部分：www.cnblogs.com ip
资源部分：/alex3714
https://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/5951486.html
子网掩码的划分教程：
https://jingyan.baidu.com/article/ae97a646d936ddbbfd461d02.html
以192.168.1.53/27为例讲解
相应掩码为：11111111.11111111.11111111.11100000
以上橙色数字为27位网络号，即网络号向主机号接了3位。（一般C网是24位网络号，后面8位是主机号）
8位主机号减去借去的3位，剩下5位。
最多可容纳的主机数： 2^5 = 32
可用的主机数： 2^5 - 2 = 30(减去网络地址和广播地址)
子网掩码的十进制数是11111111.11111111.11111111.11100000
十进制：（255,255,255,224）
网络号向主机号借了3位（子网地址部分），即分成2^3 = 8个子网。
下面计算网络地址，广播地址，和可用IP
IP地址： 11000000.10101000.00000001.00110101(192.168.1.53)
子网掩码: 11111111.11111111.11111111.11100000
网络地址：11000000.10101000.00000001.00100000（用IP地址、子网掩码and计算，即将IP地址中主机位部分设为0，得192.168.1.32）
广播地址：11000000.10101000.00000001.00111111（网络位+全为1的主机位，将主机位全设为1，得192.168.1.63）
可用的IP范围：192.168.1.33~192.168.1.62（可用主机数30）
各子网的参数如下：
第一子网的IP段为：192.168.1.0~192.168.1.31（32个）
可以主机数： 192.168.1.1~192.168.1.30（30个）
第二子网的IP段为：192.168.1.32~192.168.1.63（32个）
可以主机数： 192.168.1.33~192.168.1.62（30个）
............类推
192.168.1.53/27位于第2子网，也可得可用主机数为192.168.1.33~192.168.1.62（30个）
