python的網路編程有不少難點,也容易忘記,最近我會陸續發出系統、完整pythonnet知識的博客,一邊複習一邊分享,感興趣的可以關註我。 話不多說,開始吧。 網路編程 目的:數據的傳輸 ISO(國際標準化組織) OSI七層模型 >網路通信的標準化流程 應用層:提供用戶服務,具體的內容由特定的程式 ...
python的網路編程有不少難點,也容易忘記,最近我會陸續發出系統、完整pythonnet知識的博客,一邊複習一邊分享,感興趣的可以關註我。
話不多說,開始吧。
網路編程
目的:數據的傳輸
ISO(國際標準化組織)
OSI七層模型----->網路通信的標準化流程
應用層:提供用戶服務,具體的內容由特定的程式規定
表示層:提供數據的加密和壓縮優化
會話層:確定建立應用鏈接,選擇傳輸服務
傳輸層:提供數據傳輸服務,進行流量控制
網路層:路由選擇,網路互聯
鏈路層:提供鏈路交換,具體消息的發送
物理層:物理硬體,介面,網卡的規定
可劃分為四層模型
四層模型
應用層
傳輸層
網路層
物理鏈路層
劃分為五層模型(TCP/IP模型)
應用層(應用層 表示層 會話層)
傳輸層
網路層
鏈路層
物理層
OSI模型的優點:將功能分開,降低網路傳輸中的耦合度,使開發流程更加清晰,
每部分各司其職。
高聚合:每個模塊功能儘量單一,不會多個功能摻雜
低耦合:儘量降低每個模塊之間的關聯性
網路協議:在網路通信中協議各方必需遵守的規定。如建立什麼連接,消息結構如何解析等。
應用層:TFTP HTTP DNS SMTP
傳輸層:TCP UDP
網路層:IP
物理層:IEEE
網路相關概念
網路主機:在網路上確定一臺主機
本地使用:“localhost” 127.0.0.1
網路地址:"0.0.0.0" "172.60.50.54"(本機網路IP)
查看本機IP地址:ifconfig (linux)
ipconfig (windows)
ipython3 進入交互模式
通過電腦名獲取匹配的IP
socket.gethostbyname("localhost")
"127.0.0.1"
獲取本機的電腦名
socket.gethostname()
"xxxx"
IP地址
網路上確定一臺主機的地址
IPv4:點分十進位
IPv6:128位
網路連接測試
ping 172.60.50.182
特殊IP
127.0.0.1 本地測試IP
0.0.0.0 自動使用本地可用網卡IP
192.168.1.0 代表當前網段
192.168.1.1 通常為網關地址
192.168.1.255 廣播地址
IP地址轉換為十六進位表達
socket.inet_aton('192.168.1.2')
b'\xc0\xa8\x01\x02'
功能變數名稱:網路伺服器地址在網路上的名稱
埠號: 埠號是地址的一部分,在一個系統中每個網路應用監聽不同的埠,以獲取對應埠傳遞的信息
取值範圍 : 1----65535
1-255 一些通用埠 (眾所周知的程式占用)
256 --1023 系統埠
1024 -- 65535 自用埠 >10000
傳輸層服務
面向連接的傳輸服務 ---》 tcp協議
傳輸特征:
可靠的數據傳輸
可靠性 : 數據在傳輸中,無失序 無差錯 無丟失 無重覆
在數據傳輸前和傳輸結束後需要建立連接和斷開連接
三次握手 : 在面向連接的傳輸服務中建立連接的過程
1. 客戶端向伺服器發送連接請求
2. 伺服器接受到請求進行確認,返回確認報文
3. 客戶端收到伺服器回覆最終確認連接
四次揮手 : 在面向連接的傳輸服務站斷開連接的過程
1. 主動方發送報文,告知被動方要斷開連接
2. 被動方回覆報文,表示已經接收到請求,準備斷開
3. 被動方再次發送報文,表示準備處理就緒,可以斷開
4. 主動發發送確認報文,斷開連接
應用情況 : 適用於傳輸較大的內容或文件,網路良好,需 要保證傳輸可靠性的情況
e.g. 聊天信息 文件的上傳下載, 郵件處理
網頁獲取
面向無連接的傳輸服務 ---》 udp協議
傳輸特點:
不保證傳輸的可靠性
沒有連接和斷開的過程
數據的首發比較自由
適用情況 : 網路情況可能產生丟包,對傳輸可靠性要求低
e.g. : 網路視頻, 群聊,廣播等
socket 套接字編程
目的 : 通過編程語言提供的套接字編程介面,可以更簡單的完成基於tcp和udp的編程
套接字 : 完成上述目標的一種編程手段
套接字類別
流式套接字(SOCK_STREAM):傳輸層基於tcp的協議通信
面向連接可靠的傳輸 tcp的傳輸 流式套接字
數據報套接字(SOCK_DGRAM): 傳輸層基於udp協議傳輸
面向無連接不可靠的傳輸 udp的傳輸 數據報套接字
底層套接字 (SOCK_RAM): 訪問底層協議套接字
TCP的服務端
import socket
1. 創建套接字
socket.socket(sock_family = AF_INET,
sock_type = SOCK_STREAM,
proto = 0)
功能 : 創建套接字
參數 : sock_family 地址族類型 AF_INET ipv4網路通信
sock_type 套接字類型 SOCK_STREAM 流式
SOCK_DGRAM 數據報
proto 通常為0 選定子協議類型
返回值 : 返回套接字對象
2. 綁定地址
sockfd.bind(addr)
功能 : 綁定地址
參數 : addr ---》 元組 (ip,port) ('0.0.0.0',1234)
3. 設置監聽套接字
sockfd.listen(n)
功能: 將套接字設置為監聽套接字,創建監聽隊列
參數: 監聽隊列大小
* 一個監聽套接字可以連接多個客戶端
4. 等待接受客戶端連接
connfd,addr = sockfd.accept()
功能 : 阻塞等待處理客戶端連接
返回值 : connfd 新的套接字,用於和客戶端通信
addr 連接的客戶端的地址 (ip,port)
* 阻塞函數 : 當程式運行到阻塞函數位置,如果某種條件沒有達成則暫停程式運行,知道條件達成結束阻塞
5. 消息的收發
data = connfd.recv(buffersize)
功能 : 接受消息
參數 : 一次接受消息的大小 位元組
返回值 : 返回接受到的內容
n = connfd.send(data)
功能 : 發送消息
參數 : 要發送的內容 (bytes格式)
返回值 : 返回實際發送的位元組數
6. 關閉套接字
sockfd.close()
* telnet ip port
客戶端
1. 創建套接字 (和服務端套接字類型相同)
2. 發起連接
connect(addr)
功能 : 向服務端發起連接
參數 : 服務端地址 元組
3. 消息收發
4. 關閉套接字
下麵看代碼,此為客戶端代碼
此為服務端代碼:
好了,本小節完,小伙伴們可以使用pycharm(社區版免費)運行試試看,我們下次見!