TCP/IP协议 简介

Posted 2020-12-25 dalun101

TCP/IP协议

一、层次划分：

　　层次：链路层==>网络层==>传输层==>应用层
　　理论层次：物理层==>数据链路层==>网络层==>传输层==>会话层==>表示层==>应用层
　　应用层：解决要传递什么数据
　　传输层：解决如何传输数据，udp/tcp
　　网络层：解决地址问题，IP
　　链路层：具体传输工具

二、UDP(用户数据包协议),注重速度，不够稳定

　　#创建客户端从服务器上下载文件

　　#coding=utf-8

　　from socket import *
　　import struct
　　import sys

　　if len(sys.argv) != 2:
　　　　print(‘-‘*30)
　　　　print("tips:")
　　　　print("python xxxx.py 192.168.1.1")
　　　　print(‘-‘*30)
　　　　exit()
　　else:
　　　　ip = sys.argv[1]

　　# 创建udp套接字
　　udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

　　#构造下载请求数据
　　cmd_buf = struct.pack("!H8sb5sb",1,"test.jpg",0,"octet",0)

　　#发送下载文件请求数据到指定服务器
　　sendAddr = (ip, 69)
　　udpSocket.sendto(cmd_buf, sendAddr)

　　p_num = 0

　　recvFile = ‘‘

　　while True:
　　　　recvData,recvAddr = udpSocket.recvfrom(1024)
　　　　recvDataLen = len(recvData)

　　　　cmdTuple = struct.unpack("!HH", recvData[:4])

　　　　#得到操作号与数据包编号
　　　　cmd = cmdTuple[0]
　　　　currentPackNum = cmdTuple[1]

　　　　if cmd == 3: #是否为数据包

　　　　　　# 如果是第一次接收到数据，那么就创建文件
　　　　　　if currentPackNum == 1:
　　　　　　　　recvFile = open("test.jpg", "a")

　　　　　　# 包编号是否和上次相等
　　　　　　if p_num+1 == currentPackNum:
　　　　　　　　recvFile.write(recvData[4:]);
　　　　　　　　p_num +=1
　　　　　　　　print ‘(%d)次接收到的数据‘%(p_num)

　　　　　　　　ackBuf = struct.pack("!HH",4,p_num)
　　　　　　　　udpSocket.sendto(ackBuf, recvAddr)
　　　　　　# 如果收到的数据小于516则认为出错
　　　　　　if recvDataLen<516:
　　　　　　　　recvFile.close()
　　　　　　　　print ‘已经成功下载！！！‘
　　　　　　　　break

　　　　elif cmd == 5: #是否为错误应答
　　　　　　print "error num:%d"%currentPackNum
　　　　　　break

　　udpSocket.close()

 

　　UDP广播（只有udp能用）

　　　　import socket
　　　　dest = (‘<broadcast>‘,端口号)
　　　　s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
　　　　#使用广播时固定调用这句话
　　　　s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_BROADCAST,1)
　　　　s.sendto(‘hi‘,dest)

三、TCP(传输控制协议)

　　数据传输稳定，略慢于udp，web 服务器都是使用tcp

　　1、tcp服务器
　　from socket import *

　　serverSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
　　serverSocket.bind((‘‘,7788))
　　serverSocket.listen(5)
　　#accept()返回值是一个元组
　　#clientSocket 表示这个新的客户端
　　#clientInfo 表示新客户端的IP和port
　　clientSocket,clientInfo = serverSocket.accept()

　　recvData = clientSocket.recv(1024)
　　print(‘%s：%s‘%(str(clientInfo),recvData))

　　clientSocket.close()
　　serverSocket.close()

 

　　2、tcp客户端
　　manSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
　　manSocker.connect((‘客户端IP‘,4567))
　　sendData = imput(‘请输入要传输的信息：‘)
　　#tcp已经链接好了服务器，所以发数据不用再写IP和port
　　#udp因为没有事先链接，所以每次发送都要写IP和port
　　manSocker.send(sendData.encode(‘gb2312‘))
　　recvData = manSocker.recv(1024)
　　print(‘recvData:%s‘%recvData.decode(‘gb2312‘))
　　manSocker.close()

　　3、单进程服务器完成伪并发

　　#select，最多1024个元素，用轮询方式检测
　　#poll，解决了套接字上限的问题，轮询方式检测
　　#epoll,没有上限，事件通知机制
　　from socket import *
　　import select

　　server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
　　server.bind((‘‘,7788))
　　server.listen(1000)

　　list = [server]

　　while True:
　　　　#linux 中，select通过底层直接分别筛选三个列表，筛选条件分别为可接收数据，可发送数据，有异常信息
　　　　#没有更新信息时默认堵塞，有新客户访问或已有客户发信息时解堵塞
　　　　recvableList,list2,list3 = select.select(list,[],[])

　　　　for i in recvableList:
　　　　　　#有新的客户端访问时，服务端创建新的socket，并放入列表，等待下次循环筛选
　　　　　　if i == server:
　　　　　　　　newSocket,socketAddr = server.accept()
　　　　　　　　list.append(newSocket)

　　　　　　#客户发送信息时，读取发送的数据
　　　　　　else:
　　　　　　　　recvData = i.recv(1024)
　　　　　　　　if recvData:
　　　　　　　　　　i.send(recvData)
　　　　　　　　else:
　　　　　　　　　　#此时客户端close(),下面移除select监听的i这个socket
　　　　　　　　　　list.remove(i)
　　　　　　　　　　i.close()

　　4、其他备注：

　　　　a.  ip地址和网络掩码按位与操作后，得到网络号，网络号相同则能够相互通信

　　　　b.  MAC地址，即网卡实际地址，由6个字节的十六进制数（12位）组成，前三字节表示生产厂家，后三位表示生产编号

　　　　c.  icmp:ping一个电脑

　　　　d.  arp:根据IP获取一个电脑上的网卡号，就是Mac地址

　　　　e.  rarp:根据Mac地址找IP