python运维开发之第八天（socket）

什么是 Socket?

Socket又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

socket()函数

Python 中，我们用 socket（）函数来创建套接字，语法格式如下：

socket.socket([family[, type[, proto]]])

参数

• family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET 地址簇
• type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM　即tcp/ip和udp　
• protocol: 一般不填默认为0.

Socket 对象(内建)方法

函数	描述
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

简单实例

服务端

我们使用 socket 模块的 socket 函数来创建一个 socket 对象。socket 对象可以通过调用其他函数来设置一个 socket 服务。

现在我们可以通过调用 bind(hostname, port) 函数来指定服务的 port(端口)。

接着，我们调用 socket 对象的 accept 方法。该方法等待客户端的连接，并返回 connection 对象，表示已连接到客户端。

完整代码如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/

import socket,os,time    #导入socket和os模块

#实例化，AF_INET地址簇ipv4协议，SOCK_STREAM这是TCP/IP协议
server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
server.bind(('0.0.0.0',9999))    #绑定地址及服务端口
server.listen(5)                        #限制连接数
while True:                        #当一个client端断开时，接收下一个客户端
    # 每个客户端发送过来的数据，生成相应的实例conn，client端连接地址addr
    conn,addr = server.accept()
    print('新的连接：',addr)
    while True:
        print('等待新的指令')
        data = conn.recv(1024)    #接收client端发来的数据
        if not data:
            print('客户端已断开')
            break        #当数据为空时，跳出循环等待下一个连接
        print('执行指令',data.decode())    #打印要执行的命令
        cmd_res = os.popen(data.decode()).read()#返回client发过来的cmd命令，在server端的执行结果
        #由于每次接收数据的大小为1024，为了确定client需要接收几次，所以需要先把总数据大小发给client
        print('开始发送',len(cmd_res))
        if len(cmd_res) == 0 :     #如果cmd执行结果为空时，server端不会发送数据
            cmd_res = 'cmd_res is not info'    #为了防止为空时不发数据，自定义一个数据
        print('执行命令结果大小：',len(cmd_res))#打印命令执行结果数据大小
        conn.send(str(len(cmd_res.encode('utf-8'))).encode('utf-8'))    #给client发送数据总大小信息
        #time.sleep(0.5)
        client_ack = conn.recv(1024)    #等待client端确认ack，防止粘包
        print('ack from client',client_ack.decode('utf-8'))    #打印ack确认信息
        conn.send(cmd_res.encode('utf-8'))    #给client发送命令执行结果数据
        print('发送完毕')
server.close()

客户端

接下来我们写一个简单的客户端实例连接到以上创建的服务。端口号为 9999。

socket.connect(hosname, port ) 方法打开一个 TCP 连接到主机为 hostname 端口为 port 的服务商。连接后我们就可以从服务端后期数据，记住，操作完成后需要关闭连接。

完整代码如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/
import socket

client = socket.socket() #默认地址簇是ipv4，传输协议是TCP/IP
client.connect(('localhost',9999))#与server建立连接
while True:
    cmd = input('>>:').strip()  # 用户输入cmd命令
    if len(cmd) == 0: continue #如果用户输入为空，循环输入
    client.send(cmd.encode('utf-8'))#发送cmd命令，encode是把字符串转为byte(python3.0传输只能是二进制)
    cmd_res_size = client.recv(1024)#确认接收命令结果的长度
    print('命令结果大小',cmd_res_size.decode())    #打印命令结果的长度
    client.send('准备好接收了，loser可以发了'.encode('utf-8'))#ack确认，防止粘包，注意这里不能用b''因为加中文了
    receive_size = 0    #已经接收的数据，默认先设置为0
    receive_data = ''.encode()
    while receive_size < int(cmd_res_size.decode()): #已接收数据小于总数据时，循环接收数据
        data = client.recv(1024)
        receive_size += len(data) #每次收到的有可能小于1024，所以用len（data）计算
        receive_data += data
    else:
        print('cmd res receive done...',receive_size)
        print(receive_data.decode('utf-8'))
client.close()

ftp实例：

server端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/

import os,hashlib,socket

server = socket.socket()
server.bind(('0.0.0.0',9999))
server.listen(5)
while True:
    conn,addr = server.accept()    #客户端实例成conn，客户端连接地址为addr
    print('客户端已经断开，开始新的连接,客户端连接地址为：',addr)
    while True:
        cmd = conn.recv(1024)    #客户端发出的命令
        if len(cmd) == 0: break #如果接收到的命令为空，断开连接，等待新的连接
        # cmd_res = os.popen(cmd.decode('utf-8')).read()    #server端根据cmd命令，获取结果
        filename = cmd.decode().split()[1]    #获取文件名
        if os.path.isfile(filename):
            file_total_size = os.stat(filename).st_size    #获取文件大小,得到的数据类型是int
            m = hashlib.md5()  # 打开md5哈希
            conn.send(str(file_total_size).encode('utf-8'))    #发送总文件大小,
            conn.recv(1024)            #接收client端确认，防止粘包
            f = open(filename,'rb')#只读二进制方式打开文件，文件句柄为f
            for line in f:
                m.update(line)        #md5逐行加密
                conn.send(line)        #逐行发送数据，由于之前打开方式是rb，所以这里不用enconde
            server_file_md5 = m.hexdigest()    #服务端文件md5哈希值
            conn.send(server_file_md5.encode('utf-8'))    #发送服务端文件md5哈希值
            f.close()    #关闭文件
server.close()

client端

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Willpower-chen
# @blog: http://www.cnblogs.com/willpower-chen/

import socket,hashlib

client = socket.socket()
client.connect(('localhost',9999))
while True:
    data = input('>>:').strip()    #输入命令行
    if len(data)==0:continue        #如果输入是空，返回上层，重新输入
    cmd,filename = data.split()        #获取命令和文件名
    if len(filename)==0:continue    #r如果没有文件名，返回三层，重新输入
    if data.startswith('get'):            #判断如果是get命令是，继续以下操作
        client.send(data.encode('utf-8'))#发送命令行
        file_total_size = int(client.recv(1024).decode())    #获取文件大小信息,文件大小转换成int格式
        client.send('ack 确认'.encode())    #ack确认，防止粘包
        m = hashlib.md5()                    #启用md5哈希加密
        receive_size = 0                    #定义一个接收数据初始值为0
        f = open(filename+'new.txt','wb')                #打开一个文件，存储接收的文件数据
        # 如果接收的数据小于中大小，循环接收数据
        while receive_size < file_total_size:
            # 如果剩余数据的大于1024，定义下次接收数据大小为size，且大小是1024
            if file_total_size - receive_size > 1024:
                size = 1024
            # 如果剩余数据的小于等于1024，定义下次接收数据大小为size，大小是总大小减去已经接收的数据
            else:
                size = file_total_size - receive_size

            file_recv = client.recv(size)    #接收文件数据
            # receive_size +=size                #每接收一次数据，接收数据大小累计加一次
            receive_size +=len(file_recv)            #每接收一次数据，接收数据大小累计加一次
            m.update(file_recv)  # 每接收一次数据，做一次md5加密
            f.write(file_recv)                #每接收一次数据，往文件里写入一次
        else:
            print('接收完毕，要接收的文件总大小是%s ,已经接收的总数据是%s'%(file_total_size,receive_size))
            f.close()
        server_file_md5 = client.recv(1024)    #接收server端文件md5值
        client_file_md5 = m.hexdigest()        #客户端文件md5值
        print('server_file_md5',server_file_md5.decode())    #打印server端文件md5值
        print('client_file_md5',client_file_md5)            #打印client端文件md5值
client.close()

Python Internet 模块

以下列出了 Python 网络编程的一些重要模块：

协议	功能用处	端口号	Python 模块
HTTP	网页访问	80	httplib, urllib, xmlrpclib
NNTP	阅读和张贴新闻文章，俗称为"帖子"	119	nntplib
FTP	文件传输	20	ftplib, urllib
SMTP	发送邮件	25	smtplib
POP3	接收邮件	110	poplib
IMAP4	获取邮件	143	imaplib
Telnet	命令行	23	telnetlib
Gopher	信息查找	70	gopherlib, urllib

参考网址：http://www.runoob.com/python/python-socket.html