osi五层协议： https://（代表协议部分是应用层的协议）www.cnblogs.com （域名部分后面省略了80）/linhaifeng（后面就是路径了） 1.应用层包含（应用层、表示层、会话层）:http,ftp 应用层由来：用户使用的都是应用程序，均工作于应用层，互联网是开发的，大家都可以开发自己的应用程序，数据多种多样，必须规定好数据的组织形式
应用层功能：规定应用程序的数据格式。
例：TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。
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2.传输层:tcp/udp 传输层的由来：网络层的ip帮我们区分子网，以太网层的mac帮我们找到主机，然后大家使用的都是应用程序，你的电脑上可能同时开启qq，暴风影音，等多个应用程序，
那么我们通过ip和mac找到了一台特定的主机，如何标识这台主机上的应用程序，答案就是端口，端口即应用程序与网卡关联的编号。
传输层功能：建立端口到端口的通信
补充：端口范围0-65535，0-1023为系统占用端口
tcp协议：
可靠传输，TCP数据包没有长度限制，理论上可以无限长，但是为了保证网络的效率，通常TCP数据包的长度不会超过IP数据包的长度，以确保单个TCP数据包不必再分割。
以太网头 ip 头 tcp头 数据
udp协议：（数据安全性不是特别高的时候用） 优点：传输效率高，不用建链接 缺点：数据不可靠
不可靠传输，”报头”部分一共只有8个字节，总长度不超过65,535字节，正好放进一个IP数据包。
以太网头 ip头 udp头 数据
Tcp协议： 优点：数据传输更可靠 缺点：传输效率低，每次传数据学要等对方回复 tcp报文
tcp三次握手和四次挥手
三次握手：Client（客户端）-->syn=1(请求建立链接的信息) SEQ=X（做记号）-->Server（服务端）--> ack=1+1（收到回复时序列号加1）seq=y（做记号）syn=1--->Client（客户端） --->ack=1+y--->Server（服务端）
四次挥手：Client（客户端）-->syn=1(请求建立链接的信息)-->Server（服务端）--> ack=1-->Client（客户端） Server（服务端）syn=1--->Client（客户端） --->ack=1+y--->Server（服务端）
3.网络层:ip 网络层功能：引入一套新的地址用来区分不同的广播域／子网，这套地址即网络地址 IP协议： •规定网络地址的协议叫ip协议，它定义的地址称之为ip地址，广泛采用的v4版本即ipv4，它规定网络地址由32位2进制表示 •范围0.0.0.0-255.255.255.255 •一个ip地址通常写成四段十进制数，例：172.16.10.1 ip地址分成两部分 •网络部分：标识子网 •主机部分：标识主机
注意：单纯的ip地址段只是标识了ip地址的种类，从网络部分或主机部分都无法辨识一个ip所处的子网
例：172.16.10.1与172.16.10.2并不能确定二者处于同一子网
子网掩码
所谓”子网掩码”，就是表示子网络特征的一个参数。它在形式上等同于IP地址，也是一个32位二进制数字，它的网络部分全部为1，主机部分全部为0。比如，IP地址172.16.10.1，如果已知网络部分是前24位，主机部分是后8位，那么子网络掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，写成十进制就是255.255.255.0。
知道”子网掩码”，我们就能判断，任意两个IP地址是否处在同一个子网络。方法是将两个IP地址与子网掩码分别进行AND运算（两个数位都为1，运算结果为1，否则为0），然后比较结果是否相同，如果是的话，就表明它们在同一个子网络中，否则就不是。
比如，已知IP地址172.16.10.1和172.16.10.2的子网掩码都是255.255.255.0，请问它们是否在同一个子网络？两者与子网掩码分别进行AND运算，
172.16.10.1： 10101100.00010000.00001010.000000001
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
172.16.10.2： 10101100.00010000.00001010.000000010
255255.255.255.0: 11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算得网络地址结果：10101100.00010000.00001010.000000001->172.16.10.0
结果都是172.16.10.0，因此它们在同一个子网络。
总结一下，IP协议的作用主要有两个，一个是为每一台计算机分配IP地址，另一个是确定哪些地址在同一个子网络。
ip数据包
ip数据包也分为head和data部分，无须为ip包定义单独的栏位，直接放入以太网包的data部分
head：长度为20到60字节
data：最长为65,515字节。
而以太网数据包的”数据”部分，最长只有1500字节。因此，如果IP数据包超过了1500字节，它就需要分割成几个以太网数据包，分开发送了。
4.数据链路层:ethernet（以太网协议） ethernet规定 •一组电信号构成一个数据包，叫做‘帧’ •每一数据帧分成：报头head和数据data两部分 head包含：(固定18个字节) •发送者／源地址，6个字节 •接收者／目标地址，6个字节 •数据类型，6个字节
data包含：(最短46字节，最长1500字节) •数据包的具体内容
head长度＋data长度＝最短64字节，最长1518字节，超过最大限制就分片发送
mac地址：
head中包含的源和目标地址由来：ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡，发送端和接收端的地址便是指网卡的地址，即mac地址
mac地址：每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址，长度为48位2进制，通常由12位16进制数表示（前六位是厂商编号，后六位是流水线号）
广播：
有了mac地址，同一网络内的两台主机就可以通信了（一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址）
ethernet采用最原始的方式，广播的方式进行通信，即计算机通信基本靠吼
5.物理层：发送电信号 功能：主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)，高电压对应数字1，低电压对应数字0 编写一个基于网络通信的C/S架构的软件 C/S:client<--------网络---------->server B/S:浏览器<--------网络---------->server
server端应该遵循的原则: 1. 无论是服务端还是客户端都应该有一个唯一的地址(ip+port),但是服务端ip+port必须固定/绑定 2. 一直对外提供服务,稳定运行 3. 服务端应该支持并发 2. 网络 网络=底层的物理连接介质+互联网协议(就是计算机界的英语) 2.3.6 socket 应用层由来：用户使用的都是应用程序，均工作于应用层，互联网是开发的，大家都可以开发自己的应用程序，数据多种多样，必须规定好数据的组织形式
应用层功能：规定应用程序的数据格式。
例：TCP协议可以为各种各样的程序传递数据，比如Email、WWW、FTP等等。那么，必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式，这些应用程序协议就构成了”应用层”。
2.3.6 socket
socket抽象层在应用层和传输层之间
我们知道两个进程如果需要进行通讯最基本的一个前提能能够唯一的标示一个进程，在本地进程通讯中我们可以使用PID来唯一标示一个进程，但PID只在本地唯一， 网络中的两个进程PID冲突几率很大，这时候我们需要另辟它径了，我们知道IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程， 这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。
能够唯一标示网络中的进程后，它们就可以利用socket进行通信了，什么是socket呢？我们经常把socket翻译为套接字，socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层， 它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。
socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲学的思想下，socket是一种"打开—读/写—关闭"模式的实现，服务器和客户端各自维护一个"文件"，在建立连接打开后， 可以向自己文件写入内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。 Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，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， 对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。
也有人将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的， ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序
而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识
不在局域网的情况下 先从源地址（自己）传到网关 再由网关传到 你想传的地址
五 套接字发展史及分类
套接字起源于 20 世纪 70 年代加利福尼亚大学伯克利分校版本的 Unix,即人们所说的 BSD Unix。 因此,有时人们也把套接字称为“伯克利套接字”或“BSD 套接字”。一开始, 套接字被设计用在同 一台主机上多个应用程序之间的通讯。这也被称进程间通讯,或 IPC。套接字有两种（或者称为有两个种族）,分别是基于文件型的和基于网络型的。
基于文件类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_UNIX
unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信 基于网络类型的套接字家族
套接字家族的名字：AF_INET
(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中， AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET) 六 套接字工作流程 先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket ，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端， 客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束
socket()模块函数用法
1 import socket 2 socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0) 3 socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。 4 5 获取tcp/ip套接字 6 tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 7 8 获取udp/ip套接字 9 udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 10 11 由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了'from module import *'语句。使用 'from socket import *',我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了, 这样能 大幅减短我们的代码。 12 例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
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客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字函数 s.connect() 主动初始化TCP服务器连接 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() 连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() 设置阻塞套接字操作的超时时间 s.gettimeout() 得到阻塞套接字操作的超时时间
面向文件的套接字的函数 s.fileno() 套接字的文件描述符 s.makefile() 创建一个与该套接字相关的文件
1：用打电话的流程快速描述socket通信 2：服务端和客户端加上基于一次链接的循环通信 3：客户端发送空，卡主，证明是从哪个位置卡的 服务端： from socket import * phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) phone.bind(('127.0.0.1',8081)) phone.listen(5)
conn,addr=phone.accept() while True: data=conn.recv(1024) print('server===>') print(data) conn.send(data.upper()) conn.close() phone.close() 客户端： from socket import *
phone=socket(AF_INET,SOCK_STREAM) phone.connect(('127.0.0.1',8081))
while True: msg=input('>>: ').strip() phone.send(msg.encode('utf-8')) print('client====>') data=phone.recv(1024) print(data)
说明卡的原因：缓冲区为空recv就卡住，引出原理图
4.演示客户端断开链接，服务端的情况，提供解决方法
5.演示服务端不能重复接受链接，而服务器都是正常运行不断来接受客户链接的
6:简单演示udp 服务端 from socket import * phone=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) phone.bind(('127.0.0.1',8082)) while True: msg,addr=phone.recvfrom(1024) phone.sendto(msg.upper(),addr) 客户端 from socket import * phone=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM) while True: msg=input('>>: ') phone.sendto(msg.encode('utf-8'),('127.0.0.1',8082)) msg,addr=phone.recvfrom(1024) print(msg)
udp客户端可以并发演示 udp客户端可以输入为空演示，说出recvfrom与recv的区别，暂且不提tcp流和udp报的概念，留到粘包去说
举例： 服务端： import socket
#1.买手机 phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #SOCK_STEAM=>TCP流式协议, print(phone) #是用来接收链接请求,从而建立链接的
#2.插手机卡 phone.bind(('127.0.0.1',8080)) #0-65535
#3.开机 phone.listen(5) # 同一时刻最大请求数为5个
print('start....') #4.等待电话请求 conn,client_addr=phone.accept() #(双向链接的套接字对象,存放客户端ip和端口的小元组) # print(conn) # conn代表双向链接,用来收发消息 # print(client_addr)
#5.收发消息 data=conn.recv(1024) #1024接收的最大字节数bytes print('收到客户的数据',data) conn.send(data.upper())
#6.挂电话链接 conn.close()
#7.关机 phone.close()
结果： <socket.socket fd=276, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0> start.... 收到客户的数据 b'hello'
客户端： import socket
#1.买手机 phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #SOCK_STEAM=>TCP流式协议,
#2.拨号 phone.connect(('127.0.0.1',8080))
#3.发收消息 phone.send('hello'.encode('utf-8')) # 只能发bytes类型 data=phone.recv(1024) print('收到服务端的消息: ',data)
#4.挂电话链接 phone.close()
结果： 收到服务端的消息: b'HELLO'