pythonnet-网络编程(1)

发布时间:2019-03-05 12:11:25编辑:auto阅读(1980)

    python的网络编程有不少难点,也容易忘记,最近我会陆续发出系统、完整pythonnet知识的博客,一边复习一边分享,感兴趣的可以关注我。

    话不多说,开始吧。

     

    网络编程

    目的:数据的传输

    ISO(国际标准化组织)

    OSI七层模型----->网络通信的标准化流程

    应用层:提供用户服务,具体的内容由特定的程序规定

    表示层:提供数据的加密和压缩优化

    会话层:确定建立应用链接,选择传输服务

    传输层:提供数据传输服务,进行流量控制

    网络层:路由选择,网络互联

    链路层:提供链路交换,具体消息的发送

    物理层:物理硬件,接口,网卡的规定

     

    可划分为四层模型

    四层模型

    应用层

    传输层

    网络层

    物理链路层

     

    划分为五层模型(TCP/IP模型)

    应用层(应用层 表示层 会话层)

    传输层

    网络层

    链路层

    物理层

    OSI模型的优点:将功能分开,降低网络传输中的耦合度,使开发流程更加清晰,

    每部分各司其职。

    高聚合:每个模块功能尽量单一,不会多个功能掺杂

    低耦合:尽量降低每个模块之间的关联性

     

    网络协议:在网络通信中协议各方必需遵守的规定。如建立什么连接,消息结构如何解析等。

    应用层:TFTP HTTP DNS SMTP

    传输层:TCP  UDP

    网络层:IP

    物理层:IEEE

    网络相关概念

    网络主机:在网络上确定一台主机

    本地使用:“localhost”  127.0.0.1

    网络地址:"0.0.0.0"   "172.60.50.54"(本机网络IP)

    查看本机IP地址:ifconfig  (linux) 

            ipconfig  (windows)

    ipython3  进入交互模式

    通过计算机名获取匹配的IP

    socket.gethostbyname("localhost")

    "127.0.0.1"

    获取本机的计算机名

    socket.gethostname()

    "xxxx"

    IP地址

    网络上确定一台主机的地址

    IPv4:点分十进制

    IPv6:128位

    网络连接测试

    ping 172.60.50.182

    特殊IP

    127.0.0.1  本地测试IP

    0.0.0.0  自动使用本地可用网卡IP

    192.168.1.0  代表当前网段

    192.168.1.1  通常为网关地址

    192.168.1.255  广播地址

    IP地址转换为十六进制表达

    socket.inet_aton('192.168.1.2')

    b'\xc0\xa8\x01\x02'

    域名:网络服务器地址在网络上的名称

    端口号: 端口号是地址的一部分,在一个系统中每个网络应用监听不同的端口,以获取对应端口传递的信息

    取值范围 : 1----65535
    1-255 一些通用端口 (众所周知的程序占用)
    256 --1023 系统端口
    1024 -- 65535 自用端口 >10000

     

    传输层服务

    面向连接的传输服务 ---》 tcp协议

    传输特征:

    可靠的数据传输
    可靠性 : 数据在传输中,无失序 无差错 无丢失 无重复

    在数据传输前和传输结束后需要建立连接和断开连接

    三次握手 : 在面向连接的传输服务中建立连接的过程

    1. 客户端向服务器发送连接请求
    2. 服务器接受到请求进行确认,返回确认报文
    3. 客户端收到服务器回复最终确认连接

    四次挥手 : 在面向连接的传输服务站断开连接的过程

    1. 主动方发送报文,告知被动方要断开连接
    2. 被动方回复报文,表示已经接收到请求,准备断开
    3. 被动方再次发送报文,表示准备处理就绪,可以断开
    4. 主动发发送确认报文,断开连接

    应用情况 : 适用于传输较大的内容或文件,网络良好,需 要保证传输可靠性的情况
    e.g. 聊天信息 文件的上传下载, 邮件处理
    网页获取

    面向无连接的传输服务 ---》 udp协议

    传输特点:
    不保证传输的可靠性
    没有连接和断开的过程
    数据的首发比较自由

    适用情况 : 网络情况可能产生丢包,对传输可靠性要求低

    e.g. : 网络视频, 群聊,广播等

     

    socket 套接字编程

    目的 : 通过编程语言提供的套接字编程接口,可以更简单的完成基于tcp和udp的编程

    套接字 : 完成上述目标的一种编程手段

    套接字类别

    流式套接字(SOCK_STREAM):传输层基于tcp的协议通信
    面向连接可靠的传输 tcp的传输 流式套接字

    数据报套接字(SOCK_DGRAM): 传输层基于udp协议传输
    面向无连接不可靠的传输 udp的传输 数据报套接字

    底层套接字 (SOCK_RAM): 访问底层协议套接字


    TCP的服务端

    import socket

    1. 创建套接字

    socket.socket(sock_family = AF_INET,
    sock_type = SOCK_STREAM,
    proto = 0)
    功能 : 创建套接字
    参数 : sock_family 地址族类型 AF_INET ipv4网络通信
    sock_type 套接字类型 SOCK_STREAM 流式
    SOCK_DGRAM 数据报
    proto 通常为0 选定子协议类型
    返回值 : 返回套接字对象

    2. 绑定地址

    sockfd.bind(addr)
    功能 : 绑定地址
    参数 : addr ---》 元组 (ip,port) ('0.0.0.0',1234)

    3. 设置监听套接字

    sockfd.listen(n)
    功能: 将套接字设置为监听套接字,创建监听队列
    参数: 监听队列大小

    * 一个监听套接字可以连接多个客户端

    4. 等待接受客户端连接

    connfd,addr = sockfd.accept()
    功能 : 阻塞等待处理客户端连接
    返回值 : connfd 新的套接字,用于和客户端通信
    addr 连接的客户端的地址 (ip,port)


    * 阻塞函数 : 当程序运行到阻塞函数位置,如果某种条件没有达成则暂停程序运行,知道条件达成结束阻塞

    5. 消息的收发

    data = connfd.recv(buffersize)
    功能 : 接受消息
    参数 : 一次接受消息的大小 字节
    返回值 : 返回接受到的内容

    n = connfd.send(data)
    功能 : 发送消息
    参数 : 要发送的内容 (bytes格式)
    返回值 : 返回实际发送的字节数

    6. 关闭套接字

    sockfd.close()

    * telnet ip port

    客户端

    1. 创建套接字 (和服务端套接字类型相同)
    2. 发起连接

    connect(addr)
    功能 : 向服务端发起连接
    参数 : 服务端地址 元组

    3. 消息收发
    4. 关闭套接字

     

    下面看代码,此为客户端代码

     

     此为服务端代码:

     

     好了,本小节完,小伙伴们可以使用pycharm(社区版免费)运行试试看,我们下次见!

     

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