计算机网络——应用层（4）DHCP和套接字编程

一、动态主机配置协议DHCP

1、关于协议配置：

• 在协议软件中，给协议参数赋值的动作就叫协议配置
• 一个协议软件在使用前必须已被正确配置，具体的配置信息取决于协议栈
• 连接到互联网的计算机的协议软件需要正确配置的参数包括①IP地址；②子网掩码；③默认路由器的IP地址；④域名服务器的IP地址

2、DHCP

提供了即插即用连网机制：允许一台计算机加入网络获取IP地址而不用手工配置。它给运行服务器软件、且位置固定的计算机指派一个永久地址，给运行客户端的计算机分配一个临时地址。

3、DHCP的客户服务器方式

• 需要IP地址的主机在启动时就向DHCP服务器广播发送发现报文，这时该主机就成为HDCP客户。
• 本地网络上所有主机都能收到此广播报文，但只有DHCP才能回答
• DHCP服务器先在其数据库中查找该计算机的配置信息，找到的返回，找不到则从服务器的IP地址池中取一个地址分配给该计算机。回答报文叫提供报文

4、DHCP工作方式

• 使用呵护服务器方式，采用请求/应答方式工作
• 基于UDP，DHCP服务器在67号端口，HDCP客户端在68号端口

5、中继代理

并不是每个网络上都需要DHCP服务器，会导致服务器数量过多，若没有DHCP服务器，则每个网络至少有一个DHCP中继代理，它配置了DHCP服务器的IP地址信息

DHCP中继代理收到主机广播发送的发现报文后就以单播方式向DHCP服务器准发此报文，等待其回答。收到提供报文后中继代理将其发给主机。

6、租用期

• DHCP服务器分配给DHCP客户的IP地址是临时的，因此DHCP客户只能在一段有限的时间内使用这个分配到的IP地址，这段时间就是租用期。
• 租用期的数值应由DHCP服务器自己决定
• DHCP客户可在自己发送的报文中提出对租用期的要求

二、套接字编程

1、什么是Socket：

又称为套接字，应用程序通常通过套接字向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

在python中可以用socket（）函数来创建套接字

2、套接字编程和UDP

UDP：在客户端和服务器之间没有连接

• 没有握手
• 发送端在每一个报文中明确指定目标的IP地址和端口号
• 服务器必须从收到的分组中提取出发送端的IP地址和端口号

UDP套接字编程的概念是基于Socket套接字技术，通过创建UDP套接字来实现网络通信。UDP套接字编程的实现方法包括以下步骤：

• 创建UDP套接字：使用socket库的socket()函数创建一个UDP套接字。
• 绑定套接字：使用bind()函数将套接字绑定到指定的IP地址和端口号。
• 接收数据：使用recvfrom()函数从套接字接收数据。
• 发送数据：使用sendto()函数将数据发送到指定的目标地址。

3、套接字编程TCP

TCP套接字编程的概念是基于Socket套接字技术，通过创建TCP套接字来实现网络通信。TCP套接字编程的实现方法包括以下步骤：

• 创建TCP套接字：使用socket库的socket()函数创建一个TCP套接字。
• 绑定套接字：使用bind()函数将套接字绑定到指定的IP地址和端口号。
• 监听连接：使用listen()函数开始监听连接请求。
• 接受连接：使用accept()函数接受客户端的连接请求。
• 接收数据：使用recv()函数从套接字接收数据。
• 发送数据：使用send()函数将数据发送到连接的客户端。