1.网络通信协议
osi七层模型:按照分工不同把互联网协议从逻辑上划分了层级
socket层
2.理解socket:
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。我们可理解成模块,直接拿来用。
套接字socket历史:
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
AF_INET6被用于ipv6,还有一些其他的地址家族,不过,基本没用,所有地址家族中,AF_INET是使用最广泛的一 个 ,python支持多种地址家族,不过我们主要用网络编程,所以主要还是AF_INET
3.基于TCP和UDP两个协议下socket的通讯
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)。
tcp协议下的socket:
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
注意: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
基本代码:
server端
1 import socket 2 sk = socket.socket() 3 sk.bind(('127.0.0.1',8898)) #把地址绑定到套接字 4 sk.listen() #监听链接 5 conn,addr = sk.accept() #接受客户端链接 6 ret = conn.recv(1024) #接收客户端信息 7 print(ret) #打印客户端信息 8 conn.send(b'hi') #向客户端发送信息 9 conn.close() #关闭客户端套接字 10 sk.close() #关闭服务器套接字(可选)
client端
1 import socket 2 sk = socket.socket() # 创建客户套接字 3 sk.connect(('127.0.0.1',8898)) # 尝试连接服务器 4 sk.send(b'hello!') 5 ret = sk.recv(1024) # 对话(发送/接收) 6 print(ret) 7 sk.close() # 关闭客户套接字
相关bug:
1.socket绑定IP和端口时可能出现下面的问题:不让重复使用端口
1 #加入一条socket配置,重用ip和端口 2 import socket 3 from socket import SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR 4 sk = socket.socket() 5 sk.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #在bind前加,允许地址重用 6 sk.bind(('127.0.0.1',8898)) #把地址绑定到套接字 7 sk.listen() #监听链接 8 conn,addr = sk.accept() #接受客户端链接 9 ret = conn.recv(1024) #接收客户端信息 10 print(ret) #打印客户端信息 11 conn.send(b'hi') #向客户端发送信息 12 conn.close() #关闭客户端套接字 13 sk.close() #关闭服务器套接字(可选)