Python网络编程之udp

比眉伴天荒 2022-11-27 10:29 187阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  一、什么是网络
     *  二、使用网络的目的
     *  三、什么是IP地址
     *  四、IP地址的作用
     *  五、IP地址的分类
     *   *  5.1 A类IP地址
         *  5.2 B类IP地址
         *  5.3 C类IP地址
         *  5.4 D类地址用于多点广播
         *  5.5 E类IP地址
         *  5.6 私有IP
         *  5.7 注意
     *  六、Linux命令(ping, ifconfig)
     *   *  6.1 查看或配置网卡信息：ifconfig
         *  6.2 测试远程主机连通性：ping
     *  七、端口
     *   *  7.1 什么是端口
         *  7.2 端口号
         *  7.3 端口是怎样分配的
         *   *  7.3.1 知名端口（Well Known Ports）
             *  7.3.2 动态端口（Dynamic Ports）
             *  7.3.3 怎样查看端口
     *  八、端口的作用

## 一、什么是网络 ##

网络是由若干节点和连接这些节点的链路构成，表示诸多对象及其相互联系。网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台，通过它把各个点、面、体的信息联系到一起，从而实现这些资源的共享。网络是人类发展史来最重要的发明，提高了科技和人类社会的发展。

> 网络就是一种辅助双方或者多方能够连接在一起的工具。

## 二、使用网络的目的 ##

*  为了联通多方进行通信用的，即把数据从一方传递给另外一方。
 *  之前的编程都是单机的，即不能和其他电脑上的程序进行通信。
 *  为了让在不同的电脑上运行的软件，之间能够互相传递数据，就需要借助网络的功能。

**小总结：**

1.  使用网络能够把多方链接在一起，然后可以进行数据传递。
2.  所谓的网络编程就是，让在不同的电脑上的软件能够进行数据传递，即进程之间的通信。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 三、什么是IP地址 ##

IP是Internet Protocol（网际互连协议）的缩写，是TCP/IP体系中的网络层协议。设计IP的目的是提高网络的可扩展性：一是解决互联网问题，实现大规模、异构网络的互联互通；二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系，以利于两者的独立发展。根据端到端的设计原则，IP只为主机提供一种无连接、不可靠的、尽力而为的数据报传输服务。

> 地址就是用来标记地点的。

## 四、IP地址的作用 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
**IP地址：用来在网络中标记一台电脑，比如192.168.1.1；在本地局域网上是唯一的。**

## 五、IP地址的分类 ##

每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

### 5.1 A类IP地址 ###

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，

地址范围1.0.0.1-126.255.255.254

二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000001 - 01111110 11111111 11111111 11111110

可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1677214个主机

### 5.2 B类IP地址 ###

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，

地址范围128.1.0.1-191.255.255.254

二进制表示为：10000000 00000001 00000000 00000001 - 10111111 11111111 11111111 11111110

可用的B类网络有16384个，每个网络能容纳65534主机

### 5.3 C类IP地址 ###

一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”

范围192.0.1.1-223.255.255.254

二进制表示为: 11000000 00000000 00000001 00000001 - 11011111 11111111 11111110 11111110

C类网络可达2097152个，每个网络能容纳254个主机

### 5.4 D类地址用于多点广播 ###

D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。

它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中

多点广播地址用来一次寻址一组计算机 s 地址范围224.0.0.1-239.255.255.254

### 5.5 E类IP地址 ###

以“1111”开始，为将来使用保留

E类地址保留，仅作实验和开发用

### 5.6 私有IP ###

在这么多网络IP中，国际规定有一部分IP地址是用于我们的局域网使用，也就

是属于私网IP，不在公网中使用的，它们的范围是：

*  10.0.0.0～10.255.255.255
 *  172.16.0.0～172.31.255.255
 *  192.168.0.0～192.168.255.255

### 5.7 注意 ###

IP地址127．0．0．1~127．255．255．255用于回路测试。

> 如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用http://127.0.0.1就可以测试本机中配置的Web服务器。

## 六、Linux命令(ping, ifconfig) ##

### 6.1 查看或配置网卡信息：ifconfig ###

如果，我们只输入：ifconfig，它会显示所有网卡的信息：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

### 6.2 测试远程主机连通性：ping ###

通常用ping来检测网络是否正常：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

## 七、端口 ##

### 7.1 什么是端口 ###

"端口"是英文port的意译，可以认为是设备与外界通讯交流的出口。端口就好一个房子的门，是出入这间房子的必经之路。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

> 如果一个程序需要收发网络数据，那么就需要有这样的端口。在Linux系统中，端口可以有65536（2的16次方）个之多。既然有这么多，操作系统为了统一管理，所以进行了编号，这就是端口号。

### 7.2 端口号 ###

端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0到65535。

注意：端口数不一样的Linux系统不一样，还可以手动修改。

### 7.3 端口是怎样分配的 ###

端口号不是随意使用的，而是按照一定的规定进行分配。

端口的分类标准有好几种，我们这里不做详细讲解，只介绍一下知名端口和动态端口。

#### 7.3.1 知名端口（Well Known Ports） ####

知名端口就是众所周知的端口号，范围从0到1023。

*  80端口分配给HTTP服务
 *  21端口分配给FTP服务
 *  22端口分配给SSH服务

> 一般情况下，如果一个程序需要使用知名端口的需要有root权限。

#### 7.3.2 动态端口（Dynamic Ports） ####

动态端口的范围是从1024到65535。

之所以称为动态端口，是因为它一般不固定分配某种服务，而是动态分配。

动态分配是指当一个系统程序或应用程序程序需要网络通信时，它向主机申请一个端口，主机从可用的端口号中分配一个供它使用。

当这个程序关闭时，同时也就释放了所占用的端口号。

#### 7.3.3 怎样查看端口 ####

netstat命令是一个监控TCP/IP网络的非常有用的工具,可以显示网络连接、路由表和网络接口信息，可以让用户得知目前都有哪些网络连接正在运作。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]

*  用“netstat －an”查看端口状态

> netstat -an | grep 21 查询所有含有21的端口使用情况。

*  lsof -i \[tcp/udp\]:端口号 （可以查看端口号被哪个程序占用）

> lsof -i :21 查询21端口被哪个程序占用

*  netstat -ntl （可以查看服务器socket）

## 八、端口的作用 ##

一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如HTTP（万维网服务）、FTP（文件传输）、SSH（远程登录）、SMTP（电子邮件）等，这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？显然不能只靠IP地址，因为IP地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务的。 需要注意的是，端口并不是一一对应的。比如你的电脑作为客户机访问一台WWW服务器时，WWW服务器使用“80”端口与你的电脑通信，但你的电脑则可能使用“3457”这样的端口。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221124/b2006ba82e2d4090b1406cac06ead49b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221124/94933e53360c4111b66c1cd5d5b072bf.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221124/997e64ea265e41c3a2b65202af16d2d6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221124/8556a1b9dcd04a469f9b0fc249886dfe.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221124/be2bd0c3cc5548e4b979ea6ba8d77bab.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]: /images/20221124/e9d2b9a5ff574ee18ab12baa6e5b3e96.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]: /images/20221124/0df66326826c4c768aee2d6e8215395a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: /images/20221124/f2eed892bc9c45f1a9ec60cd236a77d0.png