python--网络编程--socket

网络通信标准---网络协议

互联网协议--osi七层协议

五层协议：应用层：应用层、表示层、会话层
          传输层：传输层
    网络层：网络层
    数据链路层：数据链路层
    物理层：物理层
物理层就是用来发送电信号的
数据链路层跑协议，分组标准。 ethernet以太网协议，规定电信号如何分组
电信号拿来后是一堆数据，只要规定了怎么分组才能拿到正确数据

ethernet规定

一组电信号构成一个数据报，叫做帧
每一数据帧分成：报头head和数据data两部分
但凡接入互联网必须要有网卡
每个网卡出厂都有自己的MAC地址   前六位厂商地址后几位自己地址
MAC是全世界独一无二的
以通讯角度来说，以太网协议有物理层和数据链路层已经可以实现通讯了
以太网有广播的工作方式
广播包只能在局域网里面传，要不数据量太大会造成网络的故障
网络层---ip协议  ipv4/ipv6
ip数据包也分成head和data部分 ip头的意思和以太网差不多
ip地址和ip子网掩码中间的运算得出一个地址，是网段地址
按位与运算   两个同时是1才是1  二进制的ip地址和子网掩码进行计算
按照这个网段地址找到范围，然后再找到这个机器
ipv4/ipv6网关是用来帮助跨过子网的关口
跨子网，要用网关和网关进行通讯
用以太网的广播方式将数据交给网关，但是得先获得网关的MAC地址
但是我们知道的只有网关的IP地址
所以需要ARP协议，局域网内，用IP地址解析成MAC地址。这样用网关的IP地址获取MAC地址
才能将数据交给网关
如果发送端主机发送了目标MAC地址为FF.FF.FF.FF.FF.FF那么它就知道发送端需要获取MAC
但是接受数据的主机不知道是不是向它要MAC地址，所以还需要发送一个IP地址，让他知道是自己需要的
ARP协议里面的
同一子网地址内都用以太网的广播方式
IP地址和MAC地址可以确定一个机器在什么位置

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传输层跑两种协议：tcp协议和udp协议得到端口    确定要传输的是这个机器的哪个软件
ip加端口确定了全世界独一无二的软件
软件用机器的哪个端口，65536个端口前1024是操作系统用，后面全是自己的软件用
应用层：httpp ftp mai  协议   可以自己定协议
数据前一般都要加头  然后是数据
DHCP ：自动分配IP地址
DNS：域名服务   将网址域名地址解析成IP地址

tcp协议

建立双向连接，用来进行数据的交互相互发送。
工作方式：c传给s一个请求，然后s再发送一个确认和一个请求，然后c再发送一个确认
所以一共发送了三次，三次握手
为了确认是否以我发送的那个数据，你俩进行回应，所以我的数据要加一个序列
如果你发送回来的时候我的序列+1证明是用我的数据进行回应
tcp协议又称为可靠协议，发送完包一定要等待对方确认收到了我的包进行了回应，才算发成功
如果没有回应过一段时间再发一次，所以是可靠协议。
可靠在发送完数据并不清空内存，直到对方回应确认收到后才收到
udp协议不用建立连接，被称为不可靠协议，发送完数据就清空内存，不等对方的确认信息。
tcp有断开连接，udp没有
谁最后确认数据收到谁先断，四次挥手断链接

socket编程

应用层与运输层之间多了一个socket抽象层
将传输协议都封装好直接用
基于应用层与传输层之间的抽象层
用基于网络的套接字：AF——INET
服务器端：先初始化socket()，然后与端口绑定bind()服务端的固定地址，对端口进行监听listen()看谁来链接了
accept()阻塞直到有客户端链接  和connect()组成一队进行链接

import socket
socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
服务端：
import socket
#买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)   打开了这个服务端最后要关闭
#绑定手机卡
phone.bind(('127.0.0.1',8080))#127.0.0.1指的就是自己这台机器的IP地址
#开机
phone.listen(5)#5代表最大挂起的链接数
#等电话链接
conn,addr=phone.accept()       等待建立链接accept()等待建立
print('客户端IP：%s，客户端端口：%s'%(addr[0],addr[1]))
data=conn.recv(1024)  #最大收1024       recv()接受数据，括号内最大接收量
print(data.decode('utf-8'))
conn.send(data.upper())      send()发送数据
#6、挂电话
conn.close()           建立的链接要关闭
#7.关机
phone.close()

客户端：
import socket
#买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  一样打开这个端口
#绑定手机卡   客户端没必要绑定所以不用了
#开机  也不用监听了

phone.connect(('127.0.0.1',8080))    主动建立链接，前面IP地址后面是端口
phone.send('hello'.encode('utf-8'))  发送数据

data=phone.recv(1024)
print(data.decode('utf-8'))
#关机
phone.close()          #同样要关机

持续性数据的交互，还有排队的进行链接：
服务端：

import socket
#买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#绑定手机卡
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)
phone.bind(('192.168.11.52',8080))#127.0.0.1指的就是自己这台机器的IP地址
#开机
phone.listen(5)#5代表最大挂起的链接数
#等电话链接
print('starting...')
while True:   #链接循环
    conn,addr=phone.accept()
    print('客户端IP：%s，客户端端口：%s'%(addr[0],addr[1]))
    while True:            #通信循环
        try:                  #用到try是因为有时候会发生但无法预知的错误
            data=conn.recv(1024)  #最大收1024
            if not data:break  #针对linux
            print(data.decode('utf-8'))
            conn.send(data.upper())
        except ConnectionResetError:
            break
#6、挂电话
        conn.close()       #断开连接
#7.关机
phone.close()

客户端：

import socket
#买手机
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
#绑定手机卡   客户端没必要绑定所以不用了
#开机  也不用监听了
#等电话链接
phone.connect(('192.168.11.52',8080))
while True:
    msg=input('请输入：').strip()
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    data=phone.recv(1024)
    print(data.decode('utf-8'))
#关机
phone.close()

#客户端向服务端发送空消息的话   服务端的接收会卡住