python网络编程-TCP/IP

链路层

帧构成（按序次）：
目标MAC：6B
源MAC：6B
范例：2B
数据：46B-1500B
CRC：4B
此中，源MAC为主机网卡所在，范例为泉源网络层的数据范例，ipv4为0800，arp为0806，pppoe为8864，1qtag为8100，ipv6为86dd
python可以通过uuid模块获取到本机mac所在

网络层

数据报结构

首部：20-60B，此中前20B必选项，后40B可选项
数据：0-65516B
首部结构

版本：4位，表现ipv4还是ipv6
ihl：4位，表现首部长度，单元位4B，以是最大为4x15=60B，刚好是首部最大长度
ds：区分服务，8位，前三位表现优先级，接下来四位表现最小时延，最大吞吐量，最高可靠性和最小代价，末了一位未利用
总长度：16位，表现首部和数据总长度，单元为B。注意到链路层数据长度为46-1500，当网络层数据报不敷46B时会增补数据，凌驾1500时会切片
标识：16位，表现分片数据的唯一id
标记：3位，最高位为预留位，第二位表现是否可分片，0表现可分片，1表现不可分片，末了一位表现此数据报是否为分片，0表现非分片，且是末了一个分片，1表现分片，且背面另有分片
分片位移：13位，8B
生存时间，8位，最大255，表现路由最大跳数
协议：8位，表ip数据报范例，如ICMP，IGMP，TCP，UDP等
首部校验和：16位
源ip所在和目标ip所在，各32位
python获取网络信息可通过psutil和netifaces两个模块去获取,此中netifaces版本废弃了，可以安装netifacce2

传输层

udp

不包管数据可达
报头8B：源端口2B，目标端口2B，长度2B，校验和2B
数据0-65527B
TCP

创建毗连3次握手，关闭毗连4次握手
数据报结构

首部20-60B
数据0-65535B
首部结构

源端口16位
目标端口16位
序号：32位：每个字节的数据都有序号，到pow(2,32)后从0开始
确认号：32位，吸取方发给发送方，盼望收到下一个数据报文第一个字节的序号，比如发送方发了0-999字节，吸取方发简直认号就是1000
数据偏移：4位，单元位4B，类似ipv4报头的ihl
保存：6位，一样寻常为0
URG：1位，1表现告急数据，告急指针有用
ACK：1位，为1表现确认号字段有用
PSH：1位，1表现报文被创建并立刻发出去，吸取端收到后会立刻交给进程，而不是放缓存中等缓存满了才递交
RST：1位，为1表现当前毗连出现严肃题目，徐奥开释毗连并重新创建毗连，RST为1还可用于拒绝担当非法报文或拒绝打开非法毗连
SYN：1位，为1表现报文为毗连哀求或毗连担当报文
FIN：1位，为1表现数据发送完毕并要求开释毗连
窗口：16位，由吸取方发给发送方，表现渴望担当下个报文的长度
校验和：16位
告急指针：16位，URG为1时指出告急数据竣事位置
python获取网络信息

psutil可以获取网络一些统计信息，net_io_counters方法默认网络整机的网络统计信息，入参pernic=True会单独网络每个网卡的统计信息

应用层

http

http默认是无状态通讯，可以通过cookie举行有状态的服务
http端口一样寻常为80
报文结构

哀求报文：方法，url，版本，其他首部字段，报文实体（可选）
应答报文：版本，状态码，短语，其他首部字段，报文实体（可选）
方法：有8种，get，post，head，put，delete，option，connect，trace
版本：http版本号
其他首部字段：比如Cache-Control, Accept-Encoding等
报文实体：长度不限，可以为0
状态码：即404这种，三位数。1xx表现服务器收到了哀求，2xx表现服务器担当客户端哀求，3xx表现服务器对客户端哀求重定向，4xx表现客户端哀求有误，5xx表现服务端有题目
短语：对状态码的解释，比如202返回码对应的短语是Accept，404对应的短语是Not Fount
https

http没有安全包管，可以被抓包，https利用ssl或tls对数据报文加密后tcp传输，默认端口443
一样寻常会利用对称加密和非对称加密，对称加密一样寻常用于报文加密，非对称加密一样寻常用于暗码加密
哀求流程

客户端哀求时会将自己支持的一套加密规则发给服务器
服务器根据客户端加密规则组合出一组加密和hash算法，连同自己的身份信息，以数字证书情势返回给客户端
客户端验证服务器证书合法性，通事后天生一串随机数暗码，并用服务器公钥对这个随机数暗码加密。客户端对要发送的消息盘算hash，用随机数暗码对要发送的消息和消息的hash值举行加密，末了将服务器公钥加密的随机数暗码，用随机数暗码加密的消息和消息是hash一起返回给服务器
服务端收到客户端数据后，用自己的私钥揭密处随机数暗码，然后用随机数暗码解密消息和消息hash值，对比解密出的hash值和收到消息的hash值是否同等。若同等，则客户端和服务端毗连创建乐成，今后，两边利用随机数暗码对数据举行加解密。后续数据传输过程中，如果堕落或hash差异等则毗连自动停止
ftp

dns

snmp

snmp简单邮件传输协议，用于将邮件从源所在传送到目标所在，端口一样寻常为25
是常用的邮件发送协议，发邮件后，邮件会发到snmp服务器上
pop3

收信方用来从自己服务器上担当其他用户发给自己的邮件，端口一样寻常110
pop3是离线协议，用户登录时会一次性将pop3服务器的邮件下载到当地，同时服务器的邮件都删掉自动
imap是在线的收信协议，增补了pop3离线的题目，是现在最常用的邮件担当协议，端口一样寻常143
dhcp

有dhcp的客户端毗连网络时，会广播dhcp disocover报文，按肯定规则举行有限次次数广播后如果未收到相应则dhcp失败
服务器收到报文后会从可用所在池挑一个ip，广播情势发送dhcp offer报文把这个ip返回给客户端
客户端收到dhcp服务器分配的ip后，会发送一个arp哀求看这个ip有没有被占用，如果被占用了则客户端发送dhcp decline报给dhcp服务器，如果没被占用则发送dhcp request给服务器，服务器收到后会给客户端发送一个dhcp ack相应，至此一个dhcp服务流程竣事
dhcp服务端端口一样寻常67，dhcp客户端端口一样寻常68.dhcp利用udp通讯