网络编程（socket编程）之网络基础

1，客户端/服务器架构

　　c/s架构 ： client--------server

　　b/s架构：brower-------server

　　socket编程：socket编程就是要编写一个客户端软件和服务端软件，然后实现服务端和客户端基于网络通信

 

2，什么是网络

　　1，物理连接介质--------物理层

　　2，互联网协议

　　　　　互联网协议就是一堆标准

　　　　　比喻：互联网协议就是计算机界的英语

　　3，tcpip 模型

　　　　

　　tcp三次握手与四次挥手

　　

　

　　高并发情况下，服务端会产生大量的SYN_RCVD状态---此时应该关注是否被syn洪水攻击

　　　　　　　　第二个是TIME_WAIT状态，此时应该关注服务端的内存使用状态

　　　　

3，socket层

4，socket（套接字）

　　soctet是应用层与tcpip协议族通信的中间的软件抽象层，就是一组接口。

在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。

也有人将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序

而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识

　　socket的分类

　　　　1，基于文件类型的套接字家族: AF_UNIX

　　　　2,基于网络类型的套接字家族：AF_INET

　　

socket的工作流程

先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束

服务器端套接字函数

　　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，出错是返回出错码，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

基于tcp的套接字---cs架构实现

　　服务器端代码

import socket

phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
phone.listen(5)

print('begin')
while True:
    conn,client_addr = phone.accept()
    print('client',client_addr)

    while True:
        try:
            msg = conn.recv(1024)
            print('client meg: ',msg.decode('utf-8'))
            conn.send(msg+b'...')
        except ConnectionRefusedError:
            break
    conn.close()

phone.close()

客户端代码

　　

import socket

phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8080))

while True:
    msg = input(': ').strip()
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    data = phone.recv(1024)

    print(data.decode('utf-8'))

phone.close()