python全棧學習記錄--3（2018.1.13） 電腦基礎知識

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一、Linux作業系統
1、unix是目前世界上最穩定，安全的系統。是分時作業系統，多個聯機終端和採用多道技術。
2、開源代表代表公開，所有人可以編輯查看，但不代表免費。
3、伺服器要的是效能，穩定，效率，不間斷運行。故LINUX更能勝任，WINDOW不行，運行久了就會很卡。
4、橋接：用交換器的方式上網，相當於在區域網路內多增加一台電腦連網。
5、虛擬記憶體一般設為實體記憶體的1.5-2倍，但不超過8G。實體記憶體大於4G就足以運行目前幾乎所有程式了，沒必要設定虛擬記憶體了。

二、網路基礎之OSI五層協議
1、網路通過電腦底層物理介質（網線，交換器，網卡等），由一個統一標準的互連網協議連結起來。
2、OSI五層含義：物理層相當於字母，資料連結層相當於單詞、網路層相當於句子、傳輸層相當於文法、應用程式層才是實際的對話交流。
3、乙太網路協議規定：一組電訊號構成一個資料包，稱為幀。每一資料幀分成：前序HEAD和資料DATA兩部分。
其中前序head固定18位元組，包含：寄件者地址（源地址），佔6位元組、接收者地址（目標地址），佔6位元組、資料類型，佔6位元組。就類似信件的發送和接收者地址和信件是用什麼語言寫的。
資料data最短46位元組，最長1500位元組），具體包含資料包的具體內容，就類似信件的本文。
head+data=最短64位元組，最長1518位元組。超過了就分區發送。
4、網路傳輸串流程：通過網路裝置（無線電波，電纜，光纖，雙絞線）基於高低電頻，實現資料在終端物理層間的傳輸；然後再資料連結層對資料進行分組，轉換成十進位資料，進而轉換成人類語言。
資料連結層定義了一個乙太網路協議，乙太網路協議規定了資料的分組方式，乙太網路規定所有想要連網的機器都要有網卡。到這一步實現了區域網路內的廣播式交流。
然後在網路層通過IP地址和MAC地址找到目標電腦。
然後再傳輸層基於連接埠（TCP/UDP，每個應用軟體都有一個連接埠號碼，0-1024是給系統用的連接埠）找到接收軟體（因為通訊是應用軟體之間的通訊。）
然後到應用程式層：基於可自行定義的HTTP、FTP協議。其實就類似通過郵局之間的投遞信件。
5、MAC地址：就是前序head包含的源地址和目標地址的由來。乙太網路協議規定每台連入internet的裝置都必須要又一個網卡，發送端和接收端的地址其實就是網卡的地址，即MAC地址。
一個人的體貌特徵就是MAC， 而通訊地址+人名相當於IP地址可以進一步類比，通訊地址是IP中的網路地址部分，人名相當於IP中的主機號部分你今天可以到這個國家， 明天可以到那個城市，通訊地址（IP網路地址部分）就會變化，也可以到派出所改名字（IP主機號部分）， 但一個人的體貌特徵（MAC）永遠不會變, 整容（修改MAC）不在討論之列， 它唯一標識了你這個人。如果郵件的是寄給“上海市X區Y街道Z幢M室 小明收”，最後郵件送達M室（IP所在網路）的時候， 因為小明家裡可能不止一個人（多台裝置在同一個broadcast網路裡），快遞員會問， ”誰叫小明， 你有一封信”， 然後小明說"我是小明"， 郵遞員把郵件給到小明手中。還是沒看出這個過程中體貌特徵（MAC）起到了什麼作用？ 當小明說“我是小明”的時候， 郵遞員已經把“小明”這個名字和小明這個人體貌特徵聯絡起來了， 所以他會把信交到到小明的手中， 而沒有放到這個家裡的其他人的手中。
6、通訊時，資料轉送流程：發送資料包的時候：在應用程式層產生資料，在傳輸層封裝上前序：寄件者和接收者的MAC地址，傳送到網路層並加上IP地址，再到資料連結層加上MAC地址，然到物理層打碎成電腦可識別的位元據。
接收資料包的時候：對方物理層收到的是位元據，資料連結層去除乙太網路頭MAC地址，再網路層去掉IP，傳輸層去掉連接埠，然後到應用資料層。
三、網路基礎之上網過程
1、DHCP伺服器是分配動態IP地址的，IP地址是租用的。電腦沒開機前是沒有IP地址的，每次開機分配的IP地址都不一樣。就和你去旅遊一樣，今天在中國，明天可能在美國了。
2、DNS：網域名稱解析服務。比如開啟百度網址，可以開啟IP地址，或更方便點直接開啟www.baidu.com. (後面有一個點，叫根網域名稱，通常省略)網域名稱。COM叫頂級網域名稱，baidu叫下頂層網域。不過在輸入欄位名訪問時，還是得讓DNS轉換成IP地址。
3、訪問網站時，DNS先訪問本地DNS和緩衝DNS，如果有直接返回解析結果，如果沒有則訪問根DNS。
DNS分本地DNS、緩衝DNS和根DNS。而如果要訪問根DNS，則速度慢。
4、DNS查詢走的是UDP協議（只管發送，最大有效傳輸資料量只有500多節，所以根DNS伺服器只有13台）9台在美國，一台在日本，1台在瑞典，2台在歐洲。
四、三向交握和四次揮手
1、應用軟體產生的資料到了傳輸層後，找到了接收軟體後，但這不是目的，最終目的是與之通訊。
2、TCP的三向交握和四次揮手：

通訊時的三向交握：
A、用戶端先要發一個請求到伺服器，請求會打上一個標誌位SYN（代表用戶端要建立一條到伺服器的連結，連結是以標準協議發送的）同時發送seq=x，然後伺服器返回ACK=x+1，表示同意，然後用戶端能和伺服器能對話了。同理伺服器對用戶端發送進行同樣的請求，這樣伺服器就能和用戶端也能對話，這樣雙向通路就建立好了。
SYN seq=y表示伺服器想用戶端發送對話請求，ACK=X+1表示伺服器同意用戶端的對話請求。ACK=y+1表示用戶端同意伺服器的對話請求。然後準備吧訊息通過網卡發送給目標電腦，此時工作於應用程式層，處於使用者態，ACK x+2表示伺服器收到用戶端發來的訊息，然後切換到核心態，由網卡發送出去。所以ACK x+2是切換使用者態到核心態的訊號。然後同時清除用戶端上的緩衝。
B、UDP協議只管發送，發送後就清除緩衝（因為緩衝佔用的是記憶體），不管對象存不存在，萬一斷網了，對方收不到資料，顯得不可靠，所以要結合TCP協議，TCP得等對方確認收到訊息後才清除緩衝。
取消連結時的4次揮手：
A、資料發送完了得取消連結，不然佔用網路資源。
B、用戶端資料轉送完後，發送斷開請求（標誌位為FIN）給伺服器，然後伺服器返回ACK確認，這條線就斷開。伺服器和用戶端斷開也同理。就是四次握手了。
C、中斷連線時，四次不能合并為3次。因為用戶端資料傳完時，伺服器的資料轉送並不一定就斷開了。

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