TCP/UDP套接字网络协议

Posted 2022-03-19 lxp-never

TCP服务端（以字节串传输信息）

import socket

1、创建套接字

　　sockfd = socket.socket(socket_family = AF_INET,socket_type = SOCK_STREAM,proto = 0)

功能：创建一个IPv4的流式套接字，括号中的创建IPv4流式套接字的时候可以不写，有缺省值。

参数：socket_family　　地址族类型　　AF_INET 表示IPv4网络通信

　　　　socket_type　　套接字类型　　SOCK_STREAM 流式  SOCK_DGRAM  数据报

　　　　proto　　　　　通常为0（选择子协议）

返回值：返回一个套接字对象

2、绑定IP端口

　　sockfd.bind(("IP地址",端口号))

　　功能：绑定IP地址和端口号

　　参数：二元元组

3、将套接字设置为可监听

　　sockfd.listen(n)

　　功能：将套接字设置为监听套接字，并创建监听队列（只有是监听套接字，才可以连接客户端）

　　参数：监听对象的大小　　n为大于0的正整数

　　一个监听套接字可以连接多个客户端

4、等待客户端的连接

　　connfd,addr = sockfd.accept()

　　功能：阻塞等待客户端连接，返回客户端的套接字和地址元组

　　返回值：connfd　　一个新的套接字，用于和客户端通信

　　　　　　addr　　连接的客户端的地址(元组)（ip,port）

　　阻塞函数：当程序运行到阻塞函数位置，如果某种预期条件没有达成则暂停继续运行，直到条件达成在继续运行

5、消息接收和发送

　　data = connfd.recv(buffersize)

　　data为connfd套接字接收到的消息，以字节方式进行传输

　　n = connfd.send(b‘adsfafef‘)

　　n为发送的字节数

　　功能：发送消息

　　参数buffersize：每次最多接收的消息大小　　bytes

　　connfd.sent(b‘hello woeld‘)返回值是发送的字节数

6、关闭套接字

　　close()

　　功能：关闭套接字，tcp连接断开

　　telnet ip port  表示连接tcp服务端

import socket

sockfd = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)      # 创建ｔｃｐ套接字
sockfd.bind((‘0.0.0.0‘, 8888))      # 绑定地址
sockfd.listen(5)                    # 设置监听

print("Waiting for connect...")     # 阻塞等待处理连接
connfd, addr = sockfd.accept()      # 等待客户端连接
print("Connect from", addr)         # 打印链接的客户端地址

data = connfd.recv(1024)            # 接收消息
print("收到:", data)
n = connfd.send(b‘over‘)          # 发送字节串
print("发送%d字节" % n)

# 　关闭套接字
connfd.close()
sockfd.close()

TCP客户端（以字节串传输信息）

1.创建套接字
　　socket()
　　* 通信的两端套接字类型相同

2. 发起连接
　　sockfd.connect(("IP地址",端口号))
　　功能 ： 发起连接请求
　　参数 ： 元组，服务器端的地址

3.发收消息
　　sockfd.send(字节串内容)

　　sockfd.recv()　　　　# 接收到的是字节串内容
　　* 两端收发需要配合

4.关闭套接字
　　close（） 

from socket import *

sockfd = socket()                       # 创建套接字，TCP协议不用填写缺省值
sockfd.connect(("176.122.1.61",8888))   # 发起请求连接IP地址176.122.1.61,端口8888的主机
data = input("发送：")                   # 输入要发送的信息
sockfd.send(data.encode())              # 发送字节串内容
d = sockfd.recv(1024).decode()          # 接收到的是字节串内容
print("接收到：", d)
sockfd.close() 

UDP服务器

UDP是无连接的, 不用accetp和listen

1、创建套接字----》数据报套接字

　　sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

2、绑定服务端地址

　　sockfd.bind()

3、消息的收发

　　data,addr = sockfd.recvfrom(buffersize)

　　　　功能：接收udp消息

　　　　参数：每次最多接受消息大小

　　　　返回值：data　　接收到的消息　　addr　　消息发送者的地址（IP号和端口号）

　　sockfd.sendto(data,addr)

　　　　功能：udp发送消息

　　　　参数：data要发送的消息  bytes

　　　　　　addr 客户端地址（地址包括IP和端口号）

　　　　返回值：发送的字节

　　每次接收一个报文，如果没有接收完全则丢弃没有收到的内容

4、关闭套接字

　　sockfd.close()

""" UDP 套接字服务端"""
from socket import *

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)  # 创建套接字
sockfd.bind((‘127.0.0.1‘, 8888))  # 绑定地址

# 收发消息
while True:
  data, addr = sockfd.recvfrom(1024)
  print("收到的消息:", data.decode())
  sockfd.sendto(b‘Receive‘, addr)

sockfd.close()    # 关闭套接字

UDP客户端

1、创建套接字

　　sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAN)

2、消息收发

　　收：data,addr = sockfd.recvfrom(buffersize)

　　发：sockfd.sendto(data,addr)

　　　　data,addr = sockfd.recvfrom(1024)

　　　　sockfd.sendto(data.encode(), ("192.168.191.3",8888))

3、关闭套接字

　　sockfd.close()

from  socket import * 
import sys 

# 命令行输入服务器地址
if len(sys.argv) < 3:
    print(‘‘‘
        argv is error !!
        请在终端输入
        python3 udp_client.py 127.0.0.1 8888
        ‘‘‘)
    raise 

HOST = sys.argv[1]
PORT = int(sys.argv[2])
ADDR = (HOST,PORT)

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)    # 创建套接字

while True:
    data = input("消息：")
    if not data:    # 如果收到空消息则退出
        break
    sockfd.sendto(data.encode(),ADDR)
    data,addr = sockfd.recvfrom(1024)
    print("从服务端收到:",data.decode())

sockfd.close()

补充:  sys.argv

　　功能：获取来自命令行的参数，形成一个列表

　　以空格作为每一项分隔，如果一项中有空格则用引号表示一个整体

　　命令行内容作为字符串传入

TCP流式套接字和UDP数据报套接字区别

　　1、流式套接字采用字节流的方式传输数据，而数据报套接字以数据报形式传输

　　2、TCP会产生粘包现象，UDP消息是有边界的不会粘包

　　3、TCP传输是建立在连接的基础上，保证传输的可靠性，而UDP一次接收一个数据报，不保证完整性

　　4、TCP需要依赖listen、accept建立连接，UDP不用

　　5、TCP收发消息使用recv、send、sendall。UDP使用recvfrom、sendto

UDP应用之广播

一点发送多点接收

目标地址：广播地址，每个网段类最大的地址

　　　　172.60.50.255 ----》<broadcast>

广播接收

from socket import *
s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)   # 创建一个数据报套接字
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,1) # 设置为可以接收广播
s.bind((‘0.0.0.0‘,9999))   # 绑定IP地址
while True:
    try:
        msg,addr = s.recvfrom(1024)
        print("从获取信息：".format(addr,msg.decode()))
    except KeyboardInterrupt:
        print("接收消息结束")
        break
    except Exception as e:
        print(e)
s.close()

广播发送

from socket import *
from time import sleep
dest = (‘192.168.191.3‘,9999)# 设置广播地址
s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) # 创建一个数据报套接字
s.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,1) #设置套接字可以发送接受广播
while True:
    sleep(1)
    s.sendto("我叫凌逆战!".encode(),dest)
s.close()