• python网络编程基础(一)


    一、C/S架构

    客户端/服务端架构

    二、OSI七层架构

    七层模型,亦称OSI(Open System Interconnection)参考模型,是参考模型是国际标准化组织(ISO)制定的一个用于计算机或通信系统间互联的标准体系。它是一个七层的、抽象的模型体,不仅包括一系列抽象的术语或概念,也包括具体的协议。

    分层:

    应用层 (Application):

    网络服务与最终用户的一个接口。

    协议有:HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP

    表示层(Presentation Layer):

    数据的表示、安全、压缩。(在五层模型里面已经合并到了应用层)

    格式有,JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等

    会话层(Session Layer):

    建立、管理、终止会话。(在五层模型里面已经合并到了应用层)

    对应主机进程,指本地主机与远程主机正在进行的会话

    传输层 (Transport):

    定义传输数据的协议端口号,以及流控和差错校验。

    协议有:TCP UDP,数据包一旦离开网卡即进入网络传输层

    网络层 (Network):

    进行逻辑地址寻址,实现不同网络之间的路径选择。

    协议有:ICMP IGMP IP(IPV4 IPV6) ARP RARP

    数据链路层 (Link):

    建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验等功能。(由底层网络定义协议)

    将比特组合成字节进而组合成帧,用MAC地址访问介质,错误发现但不能纠正。

    物理层(Physical Layer):

    建立、维护、断开物理连接。(由底层网络定义协议)

    三、TCP的三段握手和四次断开

    相对于SOCKET开发者,TCP创建过程和链接折除过程是由TCP/IP协议栈自动创建的.因此开发者并不需要控制这个过程.但是对于理解TCP底层运作机制,相当有帮助.

    而且对于有网络协议工程师之类笔试,几乎是必考的内容.企业对这个问题热情之高,出乎我的意料:-)。有时上午面试前强调这个问题,并重复讲一次,下午几乎每一个人都被问到这个问题。

    因此在这里详细解释一下这两个过程。

    TCP三次握手

    所谓三次握手(Three-way Handshake),是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。

    三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在socket编程中,客户端执行connect()时。将触发三次握手。

    第一次握手:
    客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

    第二次握手:
    服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时,将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。

    第三次握手.
    客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1

    TCP四次断开

    TCP的连接的拆除需要发送四个包,因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作,在socket编程中,任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

    (1)第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。
    (2)第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。
    (3)第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。
    (4)第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。
    

    四、socket

    socket通常也称作"套接字",用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,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。套接字能唯一表示出互联网上一台主机上的一个应用程序

    socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭)

    socket和file的区别:

    file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
    socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

    #server端
    import socket
    phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
    phone.bind(('127.0.0.1',8000)) #绑定手机卡
    phone.listen(5)
    print('---------')
    while True:
        conn,addr=phone.accept()  #等电话
    
        print("电话线路是",conn)
        print("客户端的手机号是",addr)
        while True:  #通讯循环
            try:
                msg=conn.recv(1024)  #收消息
                if not msg:break
                print('客户端发来的消息是:',msg)
                conn.send(msg.upper())#发消息
            except Exception:
                break
        conn.close()
    phone.close()
    
    #客户端
    #!/usr/bin/env python
    #-*- coding:utf-8 -*-
    import socket
    phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    phone.connect(('127.0.0.1',8000))
    while True:
        msg=input(">>>:").strip()
        if not msg: continue
        phone.send(msg.encode('utf-8'))  #发送给服务端的消息
        data=phone.recv(1024)
        print('收到服务端发来的消息',data)
    phone.close()
    

    socket参数使用

    ## socket参数使用
    参数一:地址簇
    
      socket.AF_INET IPv4(默认)
      socket.AF_INET6 IPv6
    
      socket.AF_UNIX 只能够用于单一的Unix系统进程间通信
    
    参数二:类型
    
      socket.SOCK_STREAM  流式socket , for TCP (默认)
      socket.SOCK_DGRAM   数据报式socket , for UDP
    
      socket.SOCK_RAW 原始套接字,普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文,而SOCK_RAW可以;其次,SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文;此外,利用原始套接字,可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
      socket.SOCK_RDM 是一种可靠的UDP形式,即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问,在需要执行某些特殊操作时使用,如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
      socket.SOCK_SEQPACKET 可靠的连续数据包服务
    
    参数三:协议
    
      0  (默认)与特定的地址家族相关的协议,如果是 0 ,则系统就会根据地址格式和套接类别,自动选择一个合适的协议
    

    其他参数:sk是自定义的变量,s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

    服务端套接字函数
    s.bind()    绑定(主机,端口号)到套接字
    s.listen()  开始TCP监听
    s.accept()  被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来
    
    客户端套接字函数
    s.connect()     主动初始化TCP服务器连接
    s.connect_ex()  connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
    
    公共用途的套接字函数
    s.recv()            接收TCP数据
    s.send()            发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
    s.sendall()         发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
    s.recvfrom()        接收UDP数据
    s.sendto()          发送UDP数据
    s.getpeername()     连接到当前套接字的远端的地址
    s.getsockname()     当前套接字的地址
    s.getsockopt()      返回指定套接字的参数
    s.setsockopt()      设置指定套接字的参数
    s.close()           关闭套接字
    
    面向锁的套接字方法
    s.setblocking()     设置套接字的阻塞与非阻塞模式
    s.settimeout()      设置阻塞套接字操作的超时时间
    s.gettimeout()      得到阻塞套接字操作的超时时间
    
    面向文件的套接字的函数
    s.fileno()          套接字的文件描述符
    s.makefile()        创建一个与该套接字相关的文件
    
  • 相关阅读:
    (转)证券公司信息化——4
    面试常见高频算法题总结
    git常用命令
    JDBC框架——DBUtils
    springboot读取 yaml或者properties文件几种方式
    log4j2配置
    java通过SparkSession连接spark-sql
    列式存储格式之Parquet
    动态规划专题
    CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore用法
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/baomanji/p/6802731.html
Copyright © 2020-2023  润新知