学习python课程第二十六天

一.    传输层

　　在上述三层协议中咱们,ip协议帮咱们定位到子网络. mac地址帮咱们定位到一台计算机,并与其通信,

　　但本质上,计算机的通信是为了应用程序可以通信,而一台计算机上不可能运行一个应用程序

 

　　问题:

　　　　就像咱们同时运行QQ软件和微信软件, 当计算机收到一个数据包时, 须要知道这个数据包究竟是给

　　　　哪一个应用程序的.

 

　　解决方案:

　　　　为每个应用程序绑定一个端口号,  端口号就是一个数字, 取值范围为 0 -- 65536 其中 0 -- 1023是

　　　　系统保留的

　　再次捋清思路:

　　　　端口定位应用程序, ip 定位网络, mac 定位计算机

　　　　能够经过这三个地址,找到全世界计算机中惟一的一个应用程序, 使咱们编写网络应用程序成为可能.

 

 

　　

　　传输层协议 :

　　　　为何要有传输层协议 ?

　　　　　　应用程序可相互传递数据了, 还记得在ip协议中有一个路由算法么? 会自动选择最佳的传输路径,

　　　　　　将致使你的数据包可能走了不一样的路线, 形成接受顺序错乱, 以及发生丢包等, 为了保证数据传输的

　　　　　　完整性, 诞生了传输层协议!

 

 

　　　　TCP :基于连接传输数据, 可保证数据传输的完整性

　　　　　　优势 :经过三次握手来与服务器创建链接

　　　　　　　　  能够保证数据的完整性.

　　　　　　　　   a机器给b机器发送数据包, 要求b机器必须当即返回一个确认包,

　　　　　　　　   a机器会等待一段时间,若是超时尚未收到确认, 则重发数据.　　　　　　　

　　　　　　缺点:

　　　　　　　　传输效率低.

　　　　　　使用场景 :  文字聊天. 支付宝转帐等,

 

　　　　UDP : 不须要创建链接,直接发送

　　　　　　缺点:

　　　　　　　　不能保证数据的完整性

　　　　　　优势:

　　　　　　　　传输效率比TCP高不少

　　　　　　使用场景 :  视频通话,语音通话, 游戏等.

 

 

　　　　socket 是什么?

　　　　

　　　　　　Socket是应用层与TCP/IP协议族通讯的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，

　　　　　　Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来讲，

　　　　　　一组简单的接口就是所有，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。

　　　　　　因此，咱们无需深刻理解tcp/udp协议，socket已经为咱们封装好了，咱们只须要遵循socket的

　　　　　　规定去编程，写出的程序天然就是遵循tcp/udp标准的。

 

　　　　使用 socket:

　　　　　　在使用socket的时候用户须要关心的是, ip地址, port端口. 传输协议TCP/UDP,你要发送的数据data

　　　　　　在写网络编程的时候,必然是两台代码, 对应着客户端和服务器.

 

　　　　socket 的工做流程 :

　　　　　　 一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，

　　　　　　这时你和你的朋友就创建起了链接，就能够讲话了。等交流结束，挂断电话结束这次交谈。

　　　　　　生活中的场景就解释了这工做原理。

 

　　　　

　　　　　　先从服务器端提及。服务器端先初始化Socket，而后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，

　　　　　　调用accept阻塞，等待客户端链接。在这时若是有个客户端初始化一个Socket，而后链接服务器

　　　　　　(connect)，若是链接成功，这时客户端与服务器端的链接就创建了。客户端发送数据请求，

　　　　　　服务器端接收请求并处理请求，而后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭

　　　　　　链接，一次交互结束

 

 

　　　　

　　　　服务端套接字函数

　　　　s.bind()    绑定(主机,端口号)到套接字
　　　　
　　　　s.listen()  开始TCP监听
　　　　
　　　　s.accept()  被动接受TCP客户的链接,(阻塞式)等待链接的到来

　　　　客户端套接字函数

　　　　s.connect()     主动初始化TCP服务器链接
　　　　
　　　　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
　　　　
　　　　s.send()            发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
　　　　
　　　　s.sendall()         发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
　　　　
　　　　s.recvfrom()        接收UDP数据
　　　　
　　　　s.sendto()          发送UDP数据
　　　　
　　　　s.getpeername()     链接到当前套接字的远端的地址
　　　　
　　　　s.getsockname()     当前套接字的地址
　　　　
　　　　s.getsockopt()      返回指定套接字的参数
　　　　
　　　　s.setsockopt()      设置指定套接字的参数
　　　　
　　　　s.close()           关闭套接字

　　　　面向锁的套接字方法
　　　　
　　　　s.setblocking()     设置套接字的阻塞与非阻塞模式
　　　　
　　　　s.settimeout()      设置阻塞套接字操做的超时时间
　　　　
　　　　s.gettimeout()      获得阻塞套接字操做的超时时间

　　　　面向文件的套接字的函数
　　　　s.fileno()          套接字的文件描述符
　　　　
　　　　s.makefile()        建立一个与该套接字相关的文件

 

 

　　　　使用socket来完成TCP通信

　　　　应该先完成服务器的代码编写

 

　　　　TCP 服务器 :

　　　　

　　　　　　import  socket

 

　　　　　　# 1. 先建立一个表明服务器的socket对象

　　　　　　s = socket.socket()

　　　　

　　　　　　# 2.  绑定ip地址与 端口号

　　　　　　# 127.0.0.1  表示当前电脑的ip

　　　　　　address = ('127.0.0.1',8090)          #传入ip与端口

　　　　　　s.bind((address))

　　　　　　print ('服务器已启动')

 

　　　　　　#  3. 开始监听这个端口

　　　　　　#  参数5 表示能够有五个处于半链接状态的链接.(不是控制最大链接数的参数.)  

　　　　　　s.listen(5)

 

　　　　　　# 4. 接受链接请求

　　　　　　# 该函数是阻塞的. 会卡主程序的执行,必须等到有一个客户端进来才会继续执行.

　　　　　　它会返回一个元组, 第一个表明客户端的socket对象, 第二个是客户端的端口

　　　　　　client,c_address = s.accept()

　　　　　　print('有一个链接已创建')

 

　　　　　　# 5.读写数据

　　　　　　# 接受数据 , 参数1024是须要接受的字节数

　　　　　　res = client.recv(1024)

　　　　　　print(res)

 

　　　　　　# 6. 关闭链接

　　　　　　s.close()    (通常不会关闭服务器.都是关闭客户端)

　　　　　　

 

 

 

　　　　TCP 客户端:

　　　　　　import  socket

 

　　　　　　# 1. 建立客户端的socket对象

　　　　　　c = socket.socket()

 

　　　　　　# 2. 链接到服务器

　　　　　　server_address = ('127.0.0.1',8080)    # 端口必须跟服务器同样

　　　　

　　　　　　# 3.创建链接

　　　　　　c.connect(server_address)

 

　　　　　　# 4.读写数据

　　　　　　# 发送数据到服务器

　　　　　　c.send('hello 我是客户端')

 

　　　　　　# 5. 关闭链接

　　　　　　c.close()

　　　　　　

 

 

　　　　使用socket来完成UDP通信,同样是先建立服务端

 

　　　　UDP 服务端:

　　　　

　　　　　　import  socket

　　　　　　

　　　　　　# 1.建立socket对象

　　　　　　# 必须本身定义参数

　　　　　　s = socket.socket(type = socket.SOCK_DGRAM)

 

　　　　　　# 2. 绑定端口和ip

　　　　　　s.bind(('127.0.0.1',10000))

 

　　　　　　# 3. 接受数据. 接受数据的时候,没有客户端来链接,也会卡主,等待客户端来链接了.再正常运行程序

　　　　　　res = s.recv(1024)

　　　　　　print(res)

 

　　　　　　# 4. 

 

 

　　　　UDP  客户端 :

　　　　　　import  socket

　　　　　　

　　　　　　# 1. 建立客户端

　　　　　　c = socket.socket(type = socket.SOCK_DGRAM)

 

　　　　　　# 不须要链接, 能够直接发送数据,只须要知道对方的ip和端口便可.

　　　　　　c.sendto('这是UDP的客户端'.encode('utf-8'),(127.0.0.1,10000))

 

　　　　　　# 关闭客户端

　　　　　　c.close()