17-网络编程

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TCP/IP协议是一个协议簇。里面包括很多协议的,UDP只是其中的一个, 之所以命名为TCP/IP协议,因为TCP、IP协议是两个很重要的协议,就用他两命名了。

其中应用层包括:
1、超文本传输协议(HTTP):万维网的基本协议;
2、文件传输(TFTP简单文件传输协议);
3、远程登录(Telnet),提供远程访问其它主机功能, 它允许用户登录internet主机,并在这台主机上执行命令;
4、网络管理(SNMP简单网络管理协议),该协议提供了监控网络设备的方法, 以及配置管理,统计信息收集,性能管理及安全管理等;
5、域名系统(DNS),该系统用于在internet中将域名及其公共广播的网络节点转换成IP地址。

其次网络层包括:
1、Internet协议(IP);
2、Internet控制信息协议(ICMP);
3、地址解析协议(ARP);
4、反向地址解析协议(RARP)。

TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是面向连接的协议,也就是说,在收发数据前,必须和对方建立可靠的连接。

一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来,其中的过程非常复杂, 只简单的描述下这三次对话的简单过程:
1)主机A向主机B发出连接请求数据包:“我想给你发数据,可以吗?”,这是第一次对话;
2)主机B向主机A发送同意连接和要求同步 (同步就是两台主机一个在发送,一个在接收,协调工作)的数据包 :“可以,你什么时候发?”,这是第二次对话;
3)主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步:“我现在就发,你接着吧!”, 这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步, 经过三次“对话”之后,主机A才向主机B正式发送数据。

TCP三次握手过程
第一次握手:主机A通过向主机B 发送一个含有同步序列号的标志位的数据段给主机B,向主机B 请求建立连接,通过这个数据段, 主机A告诉主机B 两件事:我想要和你通信;你可以用哪个序列号作为起始数据段来回应我。

第二次握手:主机B 收到主机A的请求后,用一个带有确认应答(ACK)和同步序列号(SYN)标志位的数据段响应主机A,也告诉主机A两件事:我已经收到你的请求了,你可以传输数据了;你要用那个序列号作为起始数据段来回应我

第三次握手:主机A收到这个数据段后,再发送一个确认应答,确认已收到主机B 的数据段:"我已收到回复,我现在要开始传输实际数据了,这样3次握手就完成了,主机A和主机B 就可以传输数据了。


socket编程(套接字):

指的就是通过代码来创建实现通信的两个端(服务器和客户端)
socket一般可以基于TCP和UDP实现客户端和服务器之间的可靠传输和不可靠传输

python中的内置模块socket可以支持socket编程

服务器

import socket

# 通过socket实现服务器端

if __name__ == '__main__':
    # 1. 创建服务器套接字对象
    """
    family:确定服务类型 
            AF_INET --> ipv4
            AF_INET6 --> ipv6
            
    type:确定传输协议类型
        SOCK_STREAM -> TCP协议
        SOCK_DGRAM -> UDP协议 
    """
    # server = socket.socket(family=socket.AF_INET, type=socket.SOCK_STREAM)
    server = socket.socket()

    # 2. 绑定ip地址和端口
    """
    地址格式:(ip地址字符串, 端口号)
    端口号是用来区分一个计算机中不同的服务,范围是0-65535;
    注意:1.其中0-1024是'著名端口'用来绑定一些特殊的服务的,一般不使用。
         2.同一时间一个端口只能绑定一个服务
    """
    server.bind(('10.7.181.117', 8081))

    # 3. 监听
    """
    参数:用来限制一次性能够接受的客服端请求数量
    """
    server.listen(50)
    print('开始监听请求')

    # 保证服务器处于一直启动的状态
    while True:
        # 4. 接收客户端的请求
        """
        accept()会阻塞线程,当有客户端给这个服务器发送请求,才会开始执行
        """
        client, addr = server.accept()
        print(addr)

        # 5.给客户端发送消息
        """
        send(数据):数据必须是二进制数据(bytes)类型
        
        字符串转二进制:
        bytes(字符串,encoding=编码方式)
        字符串.encode(encoding=编码方式)
        """
        client.send('HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n'.encode(encoding='utf-8'))
        client.send(bytes('hello', encoding='utf-8'))
        client.send('python'.encode())

        # 接收从客户端发来的消息
        """
        bufsize:设置缓存大小(单位是字节)
        1024字节 -> 1k
        1024k -> 1M
        1024M -> 1G
        1024G -> 1T
        1024T - 1P
        
        二进制(bytes)转换字符串:
        a. str(二进制数据, encoding='utf-8')
        b. 二进制数据.decode(encoding='utf-8')
         """
        # data = client.recv(1024)
        # str1 = str(data, encoding='utf-8')
        # str2 = data.decode(encoding='utf-8')
        # print(str1)

        # 6.关闭连接
        client.close()


客户端

import socket

if __name__ == '__main__':
    # 1.创建套接字对象
    client = socket.socket()

    # 2.连接服务器
    client.connect(('10.7.181.117', 8081))

    # 3.接收信息
    data = client.recv(1024)
    print('接收到服务器的数据:', data.decode(encoding='utf-8'))


    # 4.发送信息
    str1 = input('>>>')
    client.send(str1.encode(encoding='utf-8'))

    client.close()

socket函数

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