计算机网络基础和 socket模块

(1) a: c/s 架构 : client 客户端和 server 服务器端能充分发挥pc的性能

b: b/s 架构 : browser 浏览器和 server 服务器端隶属于c/s架构统一了应用的接口

(2)知识点:

1,mac地址 ; 是一个物理地址,全球唯一,类似于身份证是一个十六进制的12位数

2 ip地址 : 是一个四位点分十进制,它标识了计算机在网络中的位置,类似于学号

3, 交换机的通信方式 ; 广播:吼一嗓子单播: 一对一组播: 一对多

4, arp协议: 通过目标ip地址获取目标mac地址的一个协议

5, 端口: 操作系统为本机上每一个运行的程序都随机分配一个端口,其他电脑上的程序可以通过端口获取到这个程序

ip地址 + 端口能唯一找到某台电脑上的某个程序

6, 路由器: 分隔并连接不同的网段

7, 网关: 类似于局域网的出口和入口

8, 网段: 一个局域网内的ip地址范围

9: 子网掩码: 子网掩码 & ip地址得到网段

10: osi 五层模型

应用层 : http,https,ftp

传输层 : tcp/udp 四层交换机和路由器

网络层 : ip协议三层交换机和路由器

数据链路层: arp协议以太网交换机网卡网桥

物理层 : 传输电信号集线器,网线光纤

3,socket 模块又叫做套接字有多种类型的,一般用两种

sk = socket.socket(family = AF_INET, type=SOCK_STREAM)

family:

AF_UNIX基于文件类型的套接字基于unix系统开发,为了同一台电脑上多个程序直接通信,unix系统的中心思想是 : 一切皆文件

AF_INET基于网络类型的套接字

type:

SOCK_STREAM 字节流类型 ===> tcp协议可靠的,面向连接的, 面向字节流形式的传输方式

SOCK_DGRAM 报文类型 ===> udp协议不可靠的,不面向连接的,面向数据包的传输方式,但是它快

利用tcp 实现一个简单的交互

#服务器端
# import socket
# ret = socket.socket()                  #括号内不传参数,默认 family = 基于网络类型的套接字(AF_INET), type = SOCK_DGRAM
# ret.bind(('192.168.12.104',18080))     #端口的范围0-65535   但是0-1023 是给操作系统用的不让用
# ret.listen()                           #打开可被连接状态
# conn,addr = ret.accept()               #等待接受客户端连接的连接,阻塞等待
# s1 = conn.recv(10000)                  #接收数据,指定最高接受某个字节
# print(s1.decode('utf-8'),addr)         #将接受到的byte解码成需要的格式
# s1.close()                             #关闭本次连接
# ret.close()                            #关闭服务器
#客户端
# import socket
# ret = socket.socket()                      #实例化一个类
# ret.connect(('192.168.12.104',18080))    #连接服务器的IP.和端口   定位到程序
# ret.send('你好啊!'.encode('utf-8'))       #发送byte类型的数据类型,如果是中文需要编码
# ret.close()                                 #关闭连接

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4,tcp协议: '127.0.0.1'每个计算机都有这么一个本机地址,只能被本机识别,不能被其他机器识别

tcp协议一次只能链接一个客户端,不能同时和多个客户端通信

tcp协议的三次握手: 注意:一定是client先发起请求

a: 客户端向服务器发送链接请求

b: 服务器收到请求并返回客户端请求连接

c: 客户端回应可以连接

tcp协议的四次挥手: 注意:双发谁先发起断开连接都可以

a;客户端发起断开连接的请求(如果你有数据需要发送,可以继续接受)

b:服务器回复:我收到你的请求了

c;服务器发送已经准备好断开连接了

d:客户端回复:收到你的信息,断开连接

5TCP协议实现远程操作系统的文件编程

# TCP协议实现远程操作主机(服务器端)
import socket
import subprocess
ret = socket.socket()
ret.bind(('127.0.0.1',9528))
ret.listen()

conn,addr = ret.accept()
while 1:
    num = conn.recv(1024).decode('utf-8')         #接受远程客户端的命令,当作系统命令
    s1 = subprocess.Popen(num,shell=True,         #告诉本服务器(主机)操作系统,将cmd当成系统命令去执行
                          stdout=subprocess.PIPE, #是执行完系统命令之后,用于保存正确结果的一个管道
                          stderr=subprocess.PIPE) #是执行完系统命令之后,用于保存错误结果的一个管道
    stdout = s1.stdout.read()
    stderr = s1.stderr.read()
    conn.send(stdout+stderr)                      #双显示,择一显示
conn.close()
ret.close()

# TCP协议实现远程操作主机(客户端)
import socket
ret = socket.socket()
ret.connect_ex(('127.0.0.1',9528))
while 1:
    num = input('请输入你要操作的命令:')
    ret.send(num.encode('utf-8'))
    a = ret.recv(1024).decode('gbk')
    print(a)
ret.close()

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6,TCP协议实现聊天

#TCP协议实现互相聊天(服务器)
import socket
ret = socket.socket()
ret.bind(('127.0.0.1',9527))
ret.listen()
info,addr = ret.accept()
# print(info)
while 1:
    msg = info.recv(2048).decode('utf-8')
    if msg.upper() == 'Q':
        break
    print('33[31;42m',msg,'33[0m')
    msn = input('请输入要发送的消息:').encode('utf-8')
    if msn.upper() == 'Q':
        break
   info.send(msn)
info.close()
ret.close()

#TCP协议实现互相聊天(客户端)
import socket
ret = socket.socket()
ret.connect(('127.0.0.1',9527))
while 1:
    msn = input('请输入要发送的消息:')
    if msn.upper() == 'Q':
        break
    ret.send(msn.encode('utf-8'))
    msg = ret.recv(2048).decode('utf-8')
    if msg.upper() == 'Q':
        break
    print('33[31;42m',msg,'33[0m')
ret.close()

7,粘包问题注意:: 只有tcp协议才会发送粘包,udp不会发送

一,TCP协议中:(粘包的发生过程)

(1)当发送端多次连续发送且发送间隔较小的数据,tcp协议中会用合包机制(nagle算法),会等待这些数据打包成一块发送,数据没有切割符,有时会粘包

(2)当发送端发送较大数据的时候,因受到网卡MTU的限制,会将数据进行拆分成多个小的数据(拆分机制,发生在发送端)

当传送到目标主机后,操作系统会将多个小的数据合并成原本的数据

二,UDP协议中 (究竟一次收发多少字节合适?)

传输层:udp协议对一次收发数据大小的限制是: 65535 - ip包头(20) - udp包头(8) = 65507

数据链路层:由于MTU的限制一次收发数据的大小被限制在 1500 - ip包头(20) - udp包头(8) = 1472

结论:

1472< 数据大小<65507 会在数据链路层拆包,因为是不可靠协议,拆分之后,如果丢任意一个数据包,那么此次数据传输失败

计算机网络基础 和 socket模块

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