TCP/IP协议 socket

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了TCP/IP协议 socket相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

TCP/IP四层协议

 

TCP/IP概念

tcp/ip协议是主机接入互联网以及接入互联网的两台主机通信的标准。

 

数据帧概念

数据帧
  |-- 包头
  |     |--源地址
  |     |--目标地址
  |     |--数据类型
  |
  |-- 数据

 socket在四层协议中的位置

 

socket协议的交互流程

socket对象(内建)方法

    socket对象(内建)方法

服务器端套接字
s.bind() 	绑定地址(host,port)到套接字, 在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
s.listen() 	开始TCP监听。backlog指定在拒绝连接之前,操作系统可以挂起的最大连接数量。该值至少为1,大部分应用程序设为5就可以了。
s.accept() 	被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字
s.connect() 	主动初始化TCP服务器连接,。一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。
s.connect_ex() 	connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的套接字函数
s.recv() 	接收TCP数据,数据以字符串形式返回,bufsize指定要接收的最大数据量。flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
s.send() 	发送TCP数据,将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。
s.sendall() 	完整发送TCP数据,完整发送TCP数据。将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。成功返回None,失败则抛出异常。
s.recvform() 	接收UDP数据,与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,address是发送数据的套接字地址。
s.sendto() 	发送UDP数据,将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。返回值是发送的字节数。
s.close() 	关闭套接字
s.getpeername() 	返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
s.getsockname() 	返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
s.setsockopt(level,optname,value) 	设置给定套接字选项的值。
s.getsockopt(level,optname[.buflen]) 	返回套接字选项的值。
s.settimeout(timeout) 	设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作(如connect())
s.gettimeout() 	返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。
s.fileno() 	返回套接字的文件描述符。
s.setblocking(flag) 	如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。
s.makefile() 	创建一个与该套接字相关连的文件

 

so基于tcp/ip 套接字通讯 server and client

服务端:

#1、 依照上socket流程图,实现一个功能,客户端输入什么,服务端就把输入的转为大写传送给客户端。
#2、客户端exit退出,不影响服务端的运行。
# soceet server

import socket
ip_port=(\'127.0.0.1\',9999)

# 封装协议(对象)
s = socket.socket()

# 绑定ip,端口
s.bind(ip_port)

# 启动监听
s.listen(5)  # 挂起连接数,  允许最多处理5个请求
while True:
    # 等待连接
    conn, addr = s.accept()  # accept方法等待客户端连接,直到有客户端连接后,会返回连接线(conn)、连接地址(addr)

    while True:
        # 至此,当客户端连接时,conn即为连接客户端的连接线
        # 所以,当客户端主动断开连接时,conn就不存在了,也会抛出异常
        # 在这里定义一个异常跟踪
        try:
            # 接收消息
            recv_data=conn.recv(1024)  # 接收conn连接线路,并指定缓存该线路的1024
            print(\'客户端发来的消息是\', data.decode(\'utf-8\'))

            # 发送消息
            send_data=recv_data.upper()  # 将接收消息转换为大写
            conn.send(send_data)  # 使用conn线路,发送消息
        except Exception:  # 如果客户端主动断开,则server退出该循环等待下一条连接
            break

    # 结束进程
    conn.close() # 中断线路

 

 客户端:

# socket client

import socket
ip_port=(\'127.0.0.1\',9999)

# 封装协议(对象)
s = socket.socket()

# 向服务端建立连接
s.connect(ip_port)

while True:
    msg = input(\'--->: \')

    if not msg:continue ###如果输入回车则执行continue返回上层继续执行。

    client.send(msg.encode(\'utf-8\')) ###发送一个msg到服务端

    print(\'客户端已经发送消息\')

    if msg == \'exit\': break  ###如果msg=exit的时候执行break退出整个循环。

    data = client.recv(1024) ##client接收到的server消息,

    print(\'客户端收到server消息\',data.decode(\'utf-8\'))  ##打印出来收到的消息用decode解码。

client.close() ##结束连接

 注意:

解决:

#1、加入一条socket配置,重用ip和端口

phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1) #就是它,在bind前加
phone.bind((\'127.0.0.1\',8080))

#此条可以解决上述的问题

 

#2、发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接,通过调整linux内核参数解决,
vi /etc/sysctl.conf
编辑文件,加入以下内容:
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
 
然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。
 
net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时,启用cookies来处理,可防范少量SYN攻击,默认为0,表示关闭;

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接,默认为0,表示关闭;

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收,默认为0,表示关闭。

net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的 TIMEOUT 时间

 

以上是关于TCP/IP协议 socket的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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