pythonnet-网络编程

Posted 2021-01-02 python-sl

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‘xc0xa8x01x02‘

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！