Python Day 26 ( 网络编程基础 )

 

 

 

Python Day 26 ( 网络编程基础 )

楔子: 同一电脑中两个py文件如何交互

软件编程的架构:

  C/S 架构  (client/server)

  B/S 架构 (broser/server) 

网络基础

  一个程序如何在网络上找到另一个程序?

    ip+端口

ip地址:
  是一个四位点分十进制的一串数字

子网掩码:
  是计算机根据你的ip地址生产的一个东西

网段:
  ip地址 &(与) 子网掩码

端口号:
     ip + prot 唯一确定一台主机上的某一个程序
允许开发人员使用的端口号范围从8000开始 8000-10000

 

  osi七层模型

 

socket概念

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。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。

套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始,套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种(或者称为有两个种族),分别是基于文件型的和基于网络型的。 

基于文件类型的套接字家族
套接字家族的名字:AF_UNIX

unix一切皆文件,基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据,两个套接字进程运行在同一机器,可以通过访问同一个文件系统间接完成通信

基于网络类型的套接字家族
套接字家族的名字:AF_INET

(还有AF_INET6被用于ipv6,还有一些其他的地址家族,不过,他们要么是只用于某个平台,要么就是已经被废弃,或者是很少被使用,或者是根本没有实现,所有地址家族中,AF_INET是使用最广泛的一个,python支持很多种地址家族,但是由于我们只关心网络编程,所以大部分时候我么只使用AF_INET)
套接字发展史

tcp协议和udp协议

TCP(Transmission Control Protocol)可靠的、面向连接的协议(eg:打电话)、传输效率低全双工通信(发送缓存&接收缓存)、面向字节流。使用TCP的应用:Web浏览器;电子邮件、文件传输程序。

UDP(User Datagram Protocol)不可靠的、无连接的服务,传输效率高(发送前时延小),一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文,尽最大努力服务,无拥塞控制。使用UDP的应用:域名系统 (DNS);视频流;IP语音(VoIP)。

套接字(socket)初使用

   基于TCP协议的socket ,tcp是基于链接的,必须先启动服务端,然后再启动客户端去链接服务端

Socket 对象(内建)方法

函数 描述
服务器端套接字
s.bind() 绑定地址(host,port)到套接字, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
s.listen() 开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept() 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字
s.connect() 主动初始化TCP服务器连接,。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。
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,数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
s.send() 发送TCP数据,将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。
s.sendall() 完整发送TCP数据,完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。
s.recvfrom() 接收UDP数据,与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。
s.sendto() 发送UDP数据,将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。
s.close() 关闭套接字
s.getpeername() 返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
s.getsockname() 返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value) 设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen]) 返回套接字选项的值。
s.settimeout(timeout) 设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如connect())
s.gettimeout() 返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。
s.fileno() 返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag) 如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。
s.makefile() 创建一个与该套接字相关连的文件

一次建立连接发送消息

import socket
sk_server = socket.socket()
sk_server.bind(('127.0.0.1',8090)) #绑定地址(host,port)到套接字, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
sk_server.listen(5) #开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。

sock,addr = sk_server.accept()  #被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
msg_r = sock.recv(1024).decode('utf-8') #接收TCP数据,数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
print(msg_r)
sock.send('收到了:{}'.format(msg_r).encode('utf-8')) #send只能发送byte
sock.close()  #关闭套接字
sk_server.close() #关闭套接字
单次 Server
import socket
sk_server = socket.socket()
sk_server.connect(('127.0.0.1',8090))
msg_s = input('>>>')
sk_server.send(msg_s.encode('utf-8'))
sk_server.close()
单次 Client

单客户端重复发送消息:

#多次server,可触发关闭
import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',8091))
sk.listen(5)
sock,addr = sk.accept()
while True:
    msg_r = sock.recv(1024).decode('utf-8')
    sock.send('收到了:{}'.format(msg_r).encode('utf-8'))
    if msg_r.upper() == 'Q':
        break
    print(msg_r)
    # msg_s = input('>>>')
    # sock.send(msg_s.encode('utf-8'))
    # if msg_s.upper() == 'Q':
    #     break
重复接受 Server
#多次client,带关闭
import socket
sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1',8091))
while True:
    msg_s = input('>>>')
    sk.send(msg_s.encode('utf-8'))
    if msg_s.upper() == 'Q':
        break
    msg_r = sk.recv(1024).decode('utf-8')
    if msg_r.upper() == 'Q':
        break
    print(msg_r)
重复发送 Client

多客户端重复发送消息:

import socket
from socket import SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR
import threading
import datetime

def tcplink(fd, addr):
    while True:
        print(addr)
        msg_r = fd.recv(1024).decode('utf-8')
        if msg_r.upper() == 'Q':
            break
        msg_s = f'{datetime.datetime.now()} ,收到了{msg_r}'
        print(msg_s)
        fd.send(msg_s.encode('utf-8'))
        if msg_s.upper() == 'Q':
            break
    fd.close()


sk = socket.socket()
sk.setsockopt(SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
sk.bind(('192.168.12.59', 8091))
sk.listen(5)

while True:
    fd, addr = sk.accept()
    t = threading.Thread(target=tcplink, args=(fd, addr))
    t.start()

sk.close()
支持多客户端的 Server
import socket

sk = socket.socket()
# sk.connect(('192.168.12.84',8091))
sk.connect(('192.168.12.59',8091))

while True:
    msg_s = input('请输入消息:')
    sk.send(msg_s.encode())
    if msg_s.upper() == 'Q':
        break

    msg_r = sk.recv(1024).decode('utf-8')
    if msg_r.upper() == 'Q':
        break
    print(msg_r)

sk.close()
Client

思考:

  1、你知道哪些研发相关的架构?
2、arp协议做了什么事情?
3、交换机的通讯方式?
4、你认为tcp和udp的区别?
5、请描述出osi五层模型?

1、网段ip怎么确定?
2、请描述B/S架构的优势

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转载自www.cnblogs.com/eailoo/p/9135047.html