PYTHON-网络通信 TCP

Posted 2021-01-17 天宝老爹

网络编程:
    学习网络编程
    为什么?目的:
    服务端特点：

网络通讯(通信)

什么是网络通讯?


为什么?目的:网络建立的目的是为数据交互(通信)

如何实现通讯(通信)?


互联网协议

互联网=物理连接介质+互联网协议

互联网协议:(open system interconnection)
什么是互联网协议?

    OSI七层协议/tcp/ip五层
应表会 传 网 数 物


MAC地址
ip
port
ip+mac
ip+port

网页地址解析


什么是网络编程?
socket套接字
什么是socket:

socket中用户最关心的是


TCP和UDP
    TCP:
   协议:
   传输方式:
        优点:
        缺点:
        使用场景:
   套接字type参数:
   同时连接客户端数量:

    UDP :
        协议:
        传输方式:
        缺点:
        优点:
        使用场景:
   套接字type参数:
   同时连接客户端数量:

TCP VS UDP 可靠性:

TCP:
TCP三次握手建连接，四次挥手断连接
TCP目的
洪水攻击

TCP template
半连接池,工作原理
服务端需要遵循的原则

粘包问题
引起粘包的TCP特点
自定义报头
TCP 远程执行CMD(粘包的解决方法)

UDP:
UDP template

============================================================


网络编程:
1    学习网络编程 其实就是在学socket套接字 *****
    为什么?目的:编写一个C/S架构的软件,
            两者基于网络通信 为了使程序能够分布在不同的计算上
        C/S: Client--------基于网络----------Server
        B/S: Browser-------基于网络----------Server
        服务端特点：
         1、不间断地提供服务
         2、服务端要支持并发+高性能

2 网络通讯(通信)
什么是网络通讯?*****
    在不同的计算机上 一个安装客户端 另一安装服务端  通过网络来通讯

为什么?目的:网络建立的目的是为数据交互(通信)

如何实现通讯(通信)?
     1.建立好底层的物理连接介质 (网线,WIFI,光纤)---网络工程师关注
     2.通讯协议(必须遵循相同的标准)---应用软件开发者 关注
            (比作在中国就像是讲普通话,全世界就像是讲英语)


3 互联网协议
互联网=物理连接介质+互联网协议

互联网协议:(open system interconnection)
什么是互联网协议?
    比作 是计算机界的英语

    OSI七层协议 **                              tcp/ip五层
    应 (表 会) 传 网 数 物
    应用  应用软件,自定义协议,需要双方程序员商量(报头)     应用层(表示层和会员层都属于应用层)
          浏览器协议(HTTP FTP..)
    表示
    会话
    传输 -TCP/UDP-基础port端口工作的协议                             传输层
    网络 -ip协议 (IP(DHCP分配),子网掩码)                            网络层
            1.用来定义数据传输格式 2.定位一个局域网 3.定位一台主机
    数据链路层-以太网协议Ethernet(基于mac地址)-报头(信封)和真实数据   数据链路层
    物理层-发送电信号(二进制数10101 )                               物理层

        传输层
            TCP/UDP
            TCP 传输是可靠的 传输前需要三次握手确认  传输过程中需要返回确认
            效率较低

            UDP 不可靠传输  没有三次握手 也没有确认信息 仅仅传输数据 不关心接收方是否收到

            使用socket接口完成TCP 和UDP

以太网协议 规定 一个计算比需要一个网卡,一个网卡对应1个MAC地址,MAC可以标识 唯一一台计算机
        古老的广播式的通信

ip 可以标识 在局域网内找到一台计算机
ip+mac可以标识 全世界范围内独一无二的 一台计算机的位置
    (通信的时候,一定要获取对方的IP地址,拿到ip后,ARP协议自动将IP解析成MAC
port可以标识 一台计算机之上唯一的 一个基于网络通信的 应用软件

4 *****如何标识全世界范围内独一无二的一个socket程序(基于网络通信的 一个应用软件)
  ip+(mac)+port


网页地址解析
    就是域名 ,将域名给到 DNS服务器(域名服务器) (基于UPD协议)解析成IP,(DNS默认端口53)
    对应有ip 和端口port,到这台机器上拿到路径里的文件

    DNS 全球共13台根服务器,最大有效传输512字节

网页:
    https://    www.cnblogs.com:80                     /linhaifeng/p/7278389.html
    应用层协议   域名+端口 (先把域名交给dns解析成IP地址)              路径
          逻辑层面建好双向通路(TCP三次握手)
              ==>给应用层按http协议传输数据,封包后交给传输层,给对方,再按这条线返回
                (物理层 实际上在传输层后还有网络层,数据链路层,物理层)


5 socket套接字（*****）
什么是socket:  学习网络编程 其实就是在学socket
            socket套接字是位于应用层与传输层之间的一个抽象接口层
            是一个在传输层上封装好的模块!(是对底层的 TCP UDP IP ethernet协议进行封装)

            要完成网络通讯,只需要调用socket的接口或者说按照socket的标准编写程序，写出的程序自然是遵循tcp/ip协议
            (比作 打电话时电话机的接口 服务端:买电话 插电话卡 等电话连接 收发消息 挂电话 关机
                                    客户端:买电话 拨电话 收发消息 挂电话)

    python中使用socket的时候用户需要关心的是
        ip地址,port端口, 传输协议TCP/UDP,你要发送的数据data

TCP和UDP是传输层最常见的协议（*****）
    主要控制传输数据的方式
    TCP
        传输方式:要建立连接(流式协议:像水流一样源源不断的发过去)
                       (数据量比较小,时间间隔较短的不会发过去,等下一次一起)
        优点:
             可靠协议,可以保证数据的完整性  通过三次握手来与服务器建立连接
                (比如 a机器给b机器发送数据包  要求b机器必须立即返回一个确认包
                在对方确认后才会中自己的操作系统缓存清除这个数据包
                a机器会等待一段时间,如果超时还没有收到确认,则重发数据)
        缺点:
            传输效率比UDP低
        使用场景:
            文字聊天,支付宝转账等
        套接字type参数:SOCK_STREAM
        同时连接客户端数量:1个
    UDP :
        传输方式:
            不需要建立连接,直接发送,   数据报协议
        优点:
            发送效率高，但有效传输的数据量最多为500bytes
        缺点:
            不可靠：发送数据，无需对确认，容易丢包
            发一条数据无需收到对方的确认消息,会立刻从自己的操作系统缓存中清除该条消息
        使用场景:
            视频通话,语音通话等
        套接字type参数:SOCK_DGRAM
        同时连接客户端数量:
            可以同时处理多个客户端 是因为CPU处理速度快 给人感觉像是同时处理

TCP VS UDP 可靠性:
    TCP可靠 是因为发送数据后必须收到确认包

TCP  三次握手建连接，四次挥手断连接
       两条双向管道: C===>S 发消息管道  S===>C 收消息管道
       (比作 双11购物 一管道传商品金额 另一管道传购物状态信息)

        三次握手： (syn,seq,ack,fin都是标志位,代表不同含义)
            c(客户端)----syn=1(请求链接) seq=x(序列号)--->s(服务端)
            s----ack=1+x  syn=1(请求链接) seq=y(序列号)--->c
                (确认请求,并在原来序列号基础上+1)
            c----ack=1+y------->s

            tcp建立的是一个双向连接
            c------------------>s
            c<-----------------s

        四次挥手：通常是服务端先有断链接请求,节约资源
            s------fin=1(断链接请求)seq=x+2---------->c
            c------>ack=3+x(确认请求)--------->s
            c------>fin=1,seq=y+2--------->s  不能和上一条合并是因为S-C数据可能还没传完
            s------>ack=3+y--------->c


1、TCP  目的是建立双向通路 传输数据可靠
          ((好人协议)客户端发包(发请求)后,服务端一定会响应 发出确认信息)

    洪水攻击 黑客模拟大量的客户端发请求,让服务端响应,虚拟的客户端 服务端无法识别 造成大量资源占用
                syn_send大量涌现(公司有预谋的发起)  解决方案:增加带宽