什么是⽹络
网络能把双方或多方连在一起的工具,即把数据从一方传递到另一方进行数据传递。
网络编程就是不同电脑上的软件能够进行数据传递。即进程间的通讯。
什么是TCP/IP协议
协议就是大家一起遵守的约定。
计算机都遵守的⽹络通信协议叫做 TCP/IP协议
OSI七层协议
互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层
什么是IP
某个电脑在网络中的具体位置
⽤来在⽹络中标记⼀台电脑的⼀串数字,⽐如192.168.1.1;在本地 局域⽹上是惟⼀的。
什么是端口
在计算机中端口就是某个程序的具体位置
端⼝是通过端⼝号来标记的,端⼝号只有整数,范围是从0到65535
.什么是socket
socket(简称 套接字 ) 是进程间通信的⼀种⽅式,它与其他进程间通信的⼀ 个主要不同是: 它能实现不同主机间的进程间通信,我们⽹络上各种各样的服务⼤多都是基 于 Socket 来完成通信的
socket层
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口,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。
Socket套接字工作流程
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
tcp三次握⼿ -------建立连接
tcp四次挥⼿接-------断开连接
TCP十种状态
TCP通信的完整通讯过程,如下图:
基于socket服务端客户端代码
服务端代码
1 # -*- coding: utf-8 -*- 2 3 # 声明字符编码 4 # coding:utf-8 5 import socket 6 7 # 创建服务端套接字 8 server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 9 # 这个配置是防止客户端直接关闭,服务器再次启动报错。(原因是TCP的四次挥手未完成。) 10 server.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1) 11 # 绑定IP及端口 12 server.bind(('', 7777)) 13 # 设置监听最多10个客户端 14 server.listen(10) 15 16 17 def socket_server(): 18 while True: 19 # 等待客户端的连接,返回客户端套接字和客户端信息 20 client_socket, client_info = server.accept() 21 while True: 22 try: 23 # 等待接收客户端发来的消息 24 client_msg = client_socket.recv(1024) 25 print("%s:%s" % (client_info, client_msg.decode('utf-8'))) 26 # 给客户端发消息 27 client_socket.send("服务器收到了".encode("utf-8")) 28 except Exception as e: 29 print("%s 未正常断开", client_info) 30 print(e) 31 break 32 # 关闭套接字 33 client_socket.close() 34 server.close() 35 36 37 if __name__ == "__main__": 38 socket_server()
客户端代码
1 # -*- coding: utf-8 -*- 2 3 # 声明字符编码 4 # coding:utf-8 5 6 import socket 7 8 # 创建客户端socket 套接字 9 client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 10 11 # 连接服务器 12 client.connect(('172.16.6.5', 7777)) 13 14 15 def socket_client(): 16 while True: 17 send_msg = input(">>") 18 # 向服务器发送消息 19 client.send(send_msg.encode("utf-8")) 20 # 等待服务器回消息 21 server_msg = client.recv(1024) 22 print("<< %s" % server_msg.decode('utf-8')) 23 # 关闭连接 24 client.close() 25 26 27 if __name__ == "__main__": 28 socket_client()
socket通讯基本方法总结
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
什么是UDP?
UDP是⼀种⾯向⽆连接的协议,每个数据报都是⼀个独⽴的信息,包括完整 的源地址或⽬的地址,它在⽹络上以任何可能的路径传往⽬的地,因此能否 到达⽬的地,到达⽬的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。
UDP通信时不需要建⽴连接,数据的传输⾃然是不可靠 的,UDP⼀般⽤于多点通信和实时的数据业务,⽐如 语⾳⼴播 视频 QQ TFTP(简单⽂件传送) SNMP(简单⽹络管理协议) RIP(路由信息协议,如报告股票市场,航空信息)
DNS(域名解释
创建⼀个udp客户端程序的流程是简单,具体步骤如下:
UDP服务端
1 # -*- coding: utf-8 -*- 2 3 # 声明字符编码 4 # coding:utf-8 5 6 import socket 7 8 9 def udp_server(): 10 server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 11 12 server.bind(('', 8888)) 13 while True: 14 server_msg, client_info = server.recvfrom() 15 16 print('%s << %s' % (client_info, server_msg.decode('utf-8'))) 17 msg = input('>>') 18 server.sendto(msg.encode('utf-8'), client_info) 19 20 21 if __name__ == "__main__": 22 udp_server()
UDP客户端
1 # -*- coding: utf-8 -*- 2 3 # 声明字符编码 4 # coding:utf-8 5 6 import socket 7 8 9 def udp_client(): 10 client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 11 while True: 12 msg = input('>>') 13 client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8888)) 14 server_msg, server_info = client.recvfrom() 15 print('%s << %s' % (server_info, server_msg.decode('utf-8'))) 16 17 18 if __name__ == "__main__": 19 udp_client()
udp总结
1. udp是TCP/IP协议族中的⼀种协议能够完成不 同机器上的程序间的数据通信
2. udp服务器、客户端 udp的服务器和客户端的区分:
往往是通过 请求服务 和 提供服务 来进⾏ 区分 请求服务的⼀⽅称为:客户端 提供服务的⼀⽅称为:服务器
3. udp绑定问题
⼀般情况下,服务器端,需要绑定端⼝,⽬的是为了让其他的客户端能 够正确发送到此进程 客户端,⼀般不需要绑定,⽽是让操作系统随机分配,这样就不会因为 需要绑定的端⼝被占⽤⽽导致程序⽆法运⾏的情况