网络传输协议

一、Modbus 协议简介 　 　　Modbus协议是一种已广泛应用于当今工业控制领域的通用通讯协议。通过此协议，控制器相互之间、或控制器经由网络（如以太网）可以和其它设备之间进行通信。Modbus协议使用的是主从通讯技术，即由主设备主动查询和操作从设备。一般将主控设备方所使用的协议称为Modbus Master，从设备方使用的协议称为Modbus Slave。典型的主设备包括工控机和工业控制器等；典型的从设备如PLC可编程控制器等。Modbus通讯物理接口可以选用串口（包括RS232和RS485），也可以选择以太网口。其通信遵循以下的过程： 　　●　主设备向从设备发送请求 　　●　从设备分析并处理主设备的请求，然后向主设备发送结果 　　●　如果出现任何差错，从设备将返回一个异常功能码 　　此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 　 当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构

【网络编程】 主要内容 软件架构CS／BS 网络通信三要素 TCP通信 Socket套接字 ServerSocket 教学目标 能够辨别UDP和TCP协议特点 能够说出TCP协议下两个常用类名称 能够编写TCP协议下字符串数据传输程序 能够理解TCP协议下文件上传案例 能够理解TCP协议下案例2 第一章 网络编程入门 1.1软件结构 C/S结构 ：全称为Client/Server结构，是指客户端和服务器结构。常见程序有ＱＱ、迅雷等软件。 [外链图片转存失败(img-rEm948HH-1567169440745)(img/1_cs.jpg)] B/S结构 ：全称为Browser/Server结构，是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等。 [外链图片转存失败(img-dLOAlD3M-1567169440746)(img/2_bs.jpg)] 两种架构各有优势，但是无论哪种架构，都离不开网络的支持。 网络编程 ，就是在一定的协议下，实现两台计算机的通信的程序。 1.2 网络通信协议 **网络通信协议：**通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定的规则，这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定

关于 TCP 并发连接的几个思考题与试验 TCP 源端口号与目的端口号: 源端口号与目的端口号, 加上IP首部的源IP地址和目的IP地址唯一确定一个TCP连接 序号: 一次TCP通信(从TCP连接建立到断开)过程中某一个传输方向上的字节流编号 确认号: 仅当ACK标志位1时有效. 表示期望下一个字节的序号 头部长度: 标识TCP头部有多少个32bit(4字节). 因为4位最大能表示15, 所以TCP头部长度是60字节 保留位: 6位, 必须全为0 6个标志位: URG: 紧急指针是否有效 ACK: 确认序号是否有效 PSH: 接收方应尽快将这个报文段从TCP接收缓冲区中读走 RST: 表示要求对方中心建立连接. 称携带RST标志的TCP报文为复位报文段 SYN: 请求建立连接. 称携带SYN标志的TCP报文为同步报文段 FIN: 表示通知对方本端要关闭连接. 称携带FIN标志的TCP报文为结束报文段 16位窗口大小: 通过窗口大小来达到流量控制 检验和: 由发送端填充, 接收端对TCP报文执行CRC算法以检验TCP报文在传输过程中是否损坏. TCP特点: 基于字节流 --> 边界问题, 粘包问题 面向连接 可靠传输 缓冲传输 全双工 流量控制 --> 窗口机制 选项与填充(选项为4字节整数倍, 否则用0填充) 最常见的可选字段是最长报文大小MSS(Maximum Segment

0.前言 代码目录: https://github.com/brandon-rhodes/fopnp/tree/m/py3 0.1.网络实验环境:理解客户端与服务器是如何通过网络进行通信的 每台机器通过一个Docker容器实现 0.1.1.调制解调器A和B下面的客户机(h1~h4)表示典型客户端场景，家庭或咖啡店(内部网络，不能访问互联网,如果要连互联网，都通过调制解调器IP进行连接) 0.1.2.调制解调器通过ISP网关连接广域网(主干路由器，负责将数据包发送至与之相连的网络) 0.1.3.example.com及相连机器表示机房配置。没有网络地址转换或伪装，互联网上的各个客户端可随意访问example.com后的三个服务器提供的服务端口 0.1.4.ftp、mail、www服务器运行正确配置的守护进程，Python脚本可以运行在其他机器，并成功连接到上述服务 0.1.5.所有服务器成功安装TLS证书，所有客户机有example.com的签名及安装受信证书，及要求TLS认证的Python脚本可以成功获取认证 0.1.6.可以在网络环境的任意一台机器上连接并运行命令，可对网络中的任意一个点进行数据包追踪，查看客户端和服务端之间的网络数据传输情况 1.客户端、服务器网络编程 1.1.协议栈与库 1.1.1.协议栈:复杂的网络服务建立在简单网络服务的基础上 1.1.2

本文内容如下： 1）TCP协议概念 2）TCP头部结构和字段介绍 3）TCP流量控制 滑动窗口 4）TCP拥塞控制 慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复 有关TCP的三次握手四次挥手单独写了一篇博客: 【TCP协议】---TCP三次握手和四次挥手 有关TCP粘包和黏包,也单独写一篇博客,下一篇博客就写有关粘包黏包问题。 一、TCP概念 TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接(连接导向)的、可靠的、 基于IP的传输层协议。 首先来看看OSI的七层模型 我们需要知道TCP工作在网络OSI的七层模型中的第四层——传输层，IP在第三层——网络层，ARP 在第二层——数据链路层;同时，我们需要简单的知道，数据从 应用层发下来，会在每一层都会加上头部信息，进行 封装，然后再发送到数据接收端。这个基本的流程你需要知道，就是每个数据都会经过数据的封装和解封 装的过程。 在OSI七层模型中，每一层的作用和对应的协议如下： 二、TCP头部结构和字段介绍 从上面图片可以看出,TCP协议是封装在IP数据包中。 下图是TCP报文数据格式。TCP首部如果不计选项和填充字段，它通常是20个字节。 下面分别对其中的字段进行介绍： 源端口和目的端口 各占2个字节，这两个值加上IP首部中的源端IP地址和目的端IP地址唯一确定一个TCP连接

深入浅出 TCP/IP 协议 TCP/IP 协议栈是一系列网络协议的总和，是构成网络通信的核心骨架，它定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间进行传输。TCP/IP 协议采用4层结构，分别是 应用层、传输层、网络层和链路层 ，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。由于我们大部分时间都工作在应用层，下层的事情不用我们操心；其次网络协议体系本身就很复杂庞大，入门门槛高，因此很难搞清楚TCP/IP的工作原理，通俗一点讲就是， 一个主机的数据要经过哪些过程才能发送到对方的主机上 。 那我们就来探索一下这个过程： 0、物理介质 物理介质就是把电脑连接起来的物理手段，常见的有光纤、双绞线，以及无线电波，它决定了电信号(0和1)的传输方式，物理介质的不同决定了电信号的传输带宽、速率、传输距离以及抗干扰性等等。 TCP/IP协议栈分为四层，每一层都由特定的协议与对方进行通信，而 协议之间的通信最终都要转化为 0 和 1 的电信号，通过物理介质进行传输才能到达对方的电脑 ，因此物理介质是网络通信的基石。 网络通信就像送快递一样，用户买的商品被一层层包裹就是各种协议，协议描述了商品的大小、收件人、联系方式以及配送地址，而实际的配送交通工具就是物理介质。其次对于一些偏远的地方，快递是不能直达的，需要中途转发，这时候快递上的各种协议就起作用了，它记录了要转发的地址、揽件人信息等

DP、TCP、可靠传输的工作原理、TCP首部格式、TCP可靠传输的实现、TCP流量控制、TCP的拥塞控制、TCP的连接管理这几个方面进行解析。 一、运输层协议概述 1.进程之间的通信 从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。 当两台主机使用网络的核心部分的功能进行点对点通信的时候，只有位于边缘部分的主机的协议栈才有运输层，而网络核心的路由器在转发的时候只有用到下三层的功能。 image 应用进程之间的通信： 两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。 应用进程之间的通信又称为端到端的通信。 输层的一个很重要的功能就是复用和分用。应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就共用网络层提供的服务。 “运输层提供应用进程间的逻辑通信”。“逻辑通信”的意思是：运输层之间的通信好像是沿水平方向传送数据。但事实上这两个运输层之间并没有一条水平方向的物理连接。 image 运输层的主要功能： 运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。 运输层还要对收到的报文进行差错检测。 运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的 TCP 和无连接的 UDP。 两种不同的运输协议： 运输层向高层用户屏蔽了下面网络核心的细节（如网络拓扑、所采用的路由选择协议等）

一、从输入URL到页面返回的过程 DNS 通过访问的域名找到对应的IP地址； 向服务器发送一个request； 服务器接受到request，进行处理并返回response； 页面下载相关资源(如图片、CSS样式表、JS文件等)并显示response内容。 二、Http与Https 1、HTTP和HTTPS的基本概念 HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）：是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少； HTTPS（Secure Hypertext Transfer Protocol，安全超文本传输协议）：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。 2、HTTP与HTTPS的区别 https协议需要到CA申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用； http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议； http和https使用的是完全不同的连接方式

计算机网络学习的核心内容就是网络协议的学习。网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或者说是约定的集合。因为不同用户的数据终端可能采取的字符集是不同的，两者需要进行通信，必须要在一定的标准上进行。一个很形象地比喻就是我们的语言，我们大天朝地广人多，地方性语言也非常丰富，而且方言之间差距巨大。A地区的方言可能B地区的人根本无法接受，所以我们要为全国人名进行沟通建立一个语言标准，这就是我们的普通话的作用。同样，放眼全球，我们与外国友人沟通的标准语言是英语，所以我们才要苦逼的学习英语。 　　计算机网络协议同我们的语言一样，多种多样。而ARPA公司与1977年到1979年推出了一种名为ARPANET的网络协议受到了广泛的热捧，其中最主要的原因就是它推出了人尽皆知的TCP/IP标准网络协议。目前TCP/IP协议已经成为Internet中的“通用语言”，下图为不同计算机群之间利用TCP/IP进行通信的示意图。 回到顶部 1. 网络层次划分 　　为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信，以便在更大的范围内建立计算机网络，国际标准化组织（ISO）在1978年提出了“开放系统互联参考模型”，即著名的OSI/RM模型（Open System Interconnection/Reference Model）。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层，自下而上依次为：物理层

操作系统原理和计算机网络 196.用户程序不能直接使用特权指令 197.若用户程序在用户态下执行了特权指令，则引起访管中断，这也是CPU由用户态向核心态转换的方法 198.数据传送完毕、设备出错、键盘输入，均产生I/O中断 199.多道程序指令设计指的是：允许多个程序同时进入一个计算机系统的主存储器，并启动进行计算的方法 200.从微观上看，部分程序使用CPU，部分程序使用外部设备； 从宏观上看，CPU与外部设备始终可以并行工作，这样可以使得CPU的运行效率达到最大化，不至于空闲 201.Linux上进程有五种状态： 运行：正在运行或运行队列中等待； 中断：休眠中，受阻，在等待某个条件的形成或接受到信号； 不可中断：收到信号不唤醒和不可运行，进程必须等待直到有中断发生； 僵死：进程已终止，但进程描述符存在，直到父进程调用 wait4()系统调用后释放； 停止：进程收到SIGSTOP,SIGSTP,SIGTIN,SIGTOU信号停止运行 202.线程操作pthread_yield表示线程让出CPU 203.非抢占式调度的操作系统中，正在运行的进程用完时间片， 正在运行的进程出错，正在运行的进程等待I/O事件均能产生进 程调度。新创建的进程只能进入就绪队列，无法引起进程调度 204.一个进程在等待另一个进程向它发送消息，则两进程关系为同步关系 205.没有说明有共享资源、相互调用