HTTP 之 套接字

Posted 2020-10-09

TCP/IP只是一个协议栈，就像操作系统的运行机制一样，必须要具体实现，同时还要提供对外的操作接口。这个就像操作系统会提供标准的编程接口，比如win32编程接口一样，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口。”

CSDN上有个比较形象的描述：HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机，提供了网络通信的能力，SOCKET是实现传输层协议的一种编程API。。

实际上，传输层的TCP是基于网络层的IP协议的，而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的，而Socket本身不算是协议，就像上面所说，它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。

跨Internet的主机间通讯

.在建立通信连接的每一端，进程间的传输要有两个标志：

.IP地址和端口号，合称为套接字地址socket address

套接字是服务器端和客户端各开一个端口，由ip+端口号组成

.客户机套接字地址定义了一个唯一的客户进程

.服务器套接字地址定义了一个唯一的服务器进程

下图是一个简单的tcp的通信示例

socket套接字

.Socket:套接字，进程间通信IPC的一种实现，允许位于不同主机（或同一主机）上不同进程之间进行通信和数据交换，

.Socket API：封装了内核中所提供的socket通信相关的系统调用，SocketAPI出现于1983年，4.2 BSD实现

.Socket Domain：根据其所使用的地址，分成了以下三类

           AF_INET：Address  Family，IPv4

          AF_INET6：IPv6

          AF_UNIX：同一主机上不同进程之间通信时使用

.Socket Type：根据使用的传输层协议

        SOCK_STREAM：流，tcp套接字，可靠地传递、面向连接

        SOCK_DGRAM：数据报，udp套接字，不可靠地传递、无连接

       SOCK_RAW:裸套接字,无须tcp或udp,APP直接通过IP包通信

套接字工作在应用层和传输层之间，服务器要对外提供服务要监听套接字。

基本TCP客户/服务器程序的套接字函数，其通信过程如下图所示

http服务通信过程

.套接字相关的系统调用：

socket():创建一个套接字

bind()：绑定IP和端口

listen()：监听

accept()：接收请求

connect()：请求连接建立

write()：发送

read()：接收

close():关闭连接

Socket通信示例

以下将通过python语言写两段socket间的通信，分为服务器端和客户端的代码。

通信示例：服务器端tcpserver.py

tcpserver.py,以下的listen是python封装过的函数，和系统的listen不一样，但是调用了系统的listen函数

#coding=utf-8

#!/usr/bin/python

import socket

#导入socket代码

HOST=‘127.0.0.1‘

#定义变量，HOST,PORT,BUFFER

PORT=9527

#这里的端口，如果是1023以下的端口为特权端口，只能是root使用

BUFFER=4096

#定义缓存大小

sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#定义函数socket,通过socket创建对象socket，指定了参数，如socket.AF_INET，是ipv4，socket.SOCK_STREAM表示是tcp协议，>表示创建了一个对象是基于TCP协议的ipv4的socket

sock.bind((HOST,PORT))

#绑定具体的ip地址和端口号

sock.listen(3)

#监听

print(‘tcpServer listen at: %s:%s\n\r‘ %(HOST,PORT))

while True:

#这里是死循环，一直监听，以下的语句时python语句，python语法要求以下语句一定要缩进

client_sock,client_addr=sock.accept()

print(‘%s:%s connect‘ %client_addr)

while True:

recv=client_sock.recv(BUFFER)

if not recv:

client_sock.close()

break

print(‘[Client %s:%s said]:%s‘ %(client_addr[0],client_addr[1],recv))

client_sock.send(‘tcpServer has received your message‘)

sock.close()

注意。python要显示中文注释，需要在脚本第一行写上#coding=utf-8 ，另外语法有缩进的要求，以上代码，缩进部分如下图

通信示例：客户端tcpclient.py

#coding=utf-8

#!/usr/bin/python

import socket

HOST=‘127.0.0.1‘

#这里只需要将host对应的ip改成远程主机的ip，就可以给远程主机发消息，进行通信

PORT=9527

BUFFER=4096

sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

sock.connect((HOST,PORT))

sock.send(‘hello, tcpServer!‘)

recv=sock.recv(BUFFER)

print(‘[tcpServer said]: %s‘ % recv)

sock.close()

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