一、客户端/服务器架构
1.硬件(你的电脑跟打印机)
2.软件C/S架构
淘宝首页是服务器端，你的电脑的浏览器是客户端(这种也叫B/S架构)
百度云上的资源跟你的百度云客户端
你扯这么多，到底C/S架构跟socket有什么关系？
学习socket就是为了完成C/S架构的开发，阿拉索。
二、OSI七层协议
互联网的核心就是由一堆协议组成，协议就是标准，要想开发一款基于网络通信的软件，就必须遵循这些标准
先要回顾一些概念：
ip:标识一台机器位于哪个子网
mac:标识子网中的某台机器
端口号:标识某个应用
ip+端口号:标识互联网中唯一一个应用程序
程序的PID:标识同一台机器上不同的进程或者线程，不能用来区分应用程序，因为有些程序不止一个进程
咦，奇怪了，上面那个图找来找去都没有看到socket？莫急，待我优化优化
socket位于应用层与传输层之间，为什么？
你想想，数据最先产生于应用层，然后往下层层封装，最后发出去。既然应用层的数据要发出去，必须要遵循tcp/ip协议的，那是不是意味着你也要弄懂tcp/ip协议？No!没那么多精力和时间，考虑到这一点，socket层应运而生。
三、什么是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。所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。
四、套接字的发展史
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。
注意：进程间是不能直接通信（你的QQ能直接发信息给你的微信吗）
基于文件类型的套接字家族：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：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
五、套接字工作流程
一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理。
先从服务器端说起。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。
六、最简单socket客户端和服务端
服务器端
import socket phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买电话 phone.bind(("127.0.0.1",800)) #买电话卡 phone.listen(5) #开机,其实这里是设置最大连接数 print("等待电话中...") conn,addr=phone.accept() #等待电话连接，直达拿到一个电话连接 msg=conn.recv(1024) #接收消息 print("客户端发来的消息是:",msg) conn.send(msg.upper()) #返回消息 conn.close() #挂电话 phone.close() #关机
客户端
import socket phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买个电话 phone.connect(("127.0.0.1",800)) #拨通电话 phone.send("hello".encode("utf-8")) #发送消息 data=phone.recv(1024) #接收消息 print("收到服务端发来的消息:",data) #注意：客户端没有conn连接
有些时候我们在重启服务端的时候会出现这种情况：
表面原因：前面关闭的时候程序清理得不干净
深层原因：你的服务端仍然存在四次挥手的time_wait状态在占用地址
七、TCP/IP三次握手四次挥手
TCP/IP三次握手
step1:客户端发起第一次握手，请求建立连接
step2:服务端发送确认并请求建立连接（客户端到服务端链接已建立完毕）
step3:客户端发送确认给服务端（服务端到客户端链接已建立完毕）
什么是syn洪水攻击
黑客利用tcp/ip的漏洞，模拟一大堆假客户端发送SYN请求之后就跑路，由于服务端对这些SYN请求进行一一回应，占用了大量的资源，最后导致新的请求无法响应。
什么是半连接
只要没到“客户端发送确认给服务端”这一步都统称“半连接”
什么是半连接池
每来一个请求放到backlog,服务端每次从backlog取出一个连接，再做syn响应
conn.listen(5)就是半连接池，表示最大挂起的连接数为5。由于黑客可以模仿大量连接挤爆你的半连接池，所以，该值需要根据实际情况调。
conn.accept()相当于拿到一个TCP连接，就是服务端与客户端的双向连接
conn.close()触发的是四次挥手
phone.close()是关闭socket
注意：第一，服务端是可以主动发消息的；第二，TCP连接的可靠在于数据不丢失
TCP/IP四次挥手
客户端到服务端的数据发完了，客户端到服务端的连接就会断开
服务端到客户端的数据发完了，服务端到客户端的连接就会断开
为什么断开是四次，而握手是三次？
其实三次和四次的区别取决于中间那两步能够合并。挥手的时候是不可以合并的，以防服务端到客户端的数据还没发完就断开，导致数据丢失。但是三次握手还没涉及到数据传输，不存在数据丢失的问题，所以中间的那两步可以合并成一步。
服务器time_wait原因的分析
首先要知道的一点是：FIN_wait表示断开的主动发起方，有time_wait状态的代表的主动断开的一方
在大并发的场景中，服务器会存在大量的time_wait。这是由于服务端是不会保留客户端的连接，一旦完成服务端到客户端的数据传输后，服务端就会首先断开连接，因为多等你一分钟就是浪费自身的资源。现实生产中的多数情况都是服务器首先断开连接。
为了方便你理解，我画了一个服务器端断开的挥手图，跟TCP的四次挥手的两端是反过来的，因为是服务器先开始断开的。正因为服务器先断开了，所以一直收不到客户端发过来的断开请求，也就是“客户端到服务器端”这一条连接还在。所以你在关闭服务端后，在间隔很短后再起服务，就会出现地址被占用。
