开发架构+osi七层协议+socket(day26)

目录

• 软件开发架构
  • C/S架构
  • B/S架构
• 网络编程
  • 互联网协议/OSI七层协议
    • 传输层
    • 网络层
    • 数据链路层
    • 物理连接层
  • socket
    • 什么是socket
    • 为什么用socket
    • 如何使用

软件开发架构

客户端+服务端

1. 服务端：24小时提供服务
2. 客户端：寻找服务

C/S架构

• Client：客户端

• server：服务端

• 优点：软件的使用稳定，可以节省网络资源

• 缺点：

  1. 若用户想在同一个设备上使用多个软件，必须下载多个客户端
  2. 软件的每一次更新，客户端也必须重新下载更新

• C/S架构的软件

  例如：电脑上的QQ，pycharm，手机端的微信，王者荣耀等

B/S架构

• Browser：浏览器（客户端）

• Server：服务器

• 优点

  以浏览器充当客户端，无需用户下载多个软件，也无需用户下载更新软件版本，直接在浏览器访问需要使用的软件

• 缺点

  消耗网络资源过大，当网络不稳定时，软件使用也会不稳定

• B/S架构的软件

  例如在浏览器上输入某个域名的地址

网络编程、并发编程、数据库开发可以开发C/S架构的软件（仿优酷系统）

前端html、css、js、web框架（网络编程、并发编程）可以开发B/S架构的软件（BBS系统）

网络编程

要实现远程通信必须具备：

1. 物理连接介质：比如网卡
2. 互联网协议：计算机沟通的介质，就好比人类交流的语言

互联网协议/OSI七层协议

互联网协议又称为网络七层协议/OSI七层协议，ISO是一个世界组织

1. 应用层
2. 表示层
3. 会话层
4. 传输层
5. 网络层
6. 数据链路层
7. 物理连接层

传输层

• TVP//UDP协议，都是基于端口工作的

  • 端口号：标识电脑上某一个应用程序

  • 端口号范围：0-65535

    注意：

    1. 操作系统中，一般0-1024的段都被默认使用了（不要动）
    2. 尽量使用8000之后端口

  • 开发中常用软件的端口号

    • mysql：3306
    • mongodb：27017
    • Django：8000
    • Tomcat：8080
    • Flask：5000
    • Redis：6379

  • 若想服务端和客户端进行通信，必须要建立连接，产生双向通道（两条管道）

    • 一条是客户端往服务端发送消息
    • 一条是客户端往服务端发送消息

  总结

  • ip：用于唯一表示某一台计算机的位置
  • port：端口用于确认计算机上的一个应用程序

  • ip+port：世界上某一台电脑上的一个应用软件

  • TCP协议的工作原理

    • TCP是一个流式协议

    • 三次握手，四次挥手

      1. 三次握手键连接

         • 建立双向通道

           1. Listen：监听
           2. established：确认请求建立连接

         • 发送数据

           客户端往服务端发送数据，数据存放在内存中，需要服务端确认收到，数据才会在内存中释放，否则，会隔一段时间发送一次，让服务端返回确认收到

           在一段时间内，如果服务端还是不返回确认收到，则取消发送，并释放内存中的数据

      2. 四次挥手断连接

         TIME_WAIT：时间等待

网络层

• IP地址：用于表示计算机（IP地址）

• IP：点分十进制

  最小值：0.0.0.0

  最大值：255.255.255.255

• IPV4：

  一开始用电脑的人不多，所以出现了IPV4的协议版本

• IPV6

  后来用的人多了，出现了IPV6，包括IPV4

• 本机IP

  • 回环地址：127.0.0.1（localhost）

数据链路层

• 数据链路层的‘以太网协议，专门用于处理基于电信号发送的数据

  • 以太网协议

    1. 规定好电信号数据的分组方式
    2. 每一台连接网线的电脑都必须要由一块“网卡”
       • 网卡是由不同厂商生产的
       • 每块网卡都会有世界上独一无二的12为编号
         1. 前六位：厂商号
         2. 后六位：流水号

  • 交换机

    ​ 可以让多台电脑连接到一起

• 基于以太网协议发送数据

  特点：广播，单播

  弊端：广播风暴，不能跨局域网通信

• 互联网

  让局域网之间可以通信

物理连接层

• 基于电信号发送二进制的数据

socket

什么是socket

socket是一个模块，可以写一套C/S架构的套接字

为什么用socket

socket套接字会封装好各层协议的工作

1. 好处
2. 可以节省开发成本

如何使用

单次通信

# 服务端.py
import socket

# 默认指定TCP协议
server = socket.socket()  # 相当于买手机

# 插卡
sever.bind(
('127.0.0.1',9527)
)  # IP+port 元组

# 相当于开机，等待接听
sever.listen(5)  # 半连接池

# 监听是否有消息
# conn相当于服务端往客户端挖的管道
conn，addr = sever.accept()  # 返回的(sock,addr)
print(addr)

# 接受客户端的消息
data = conn.recv(1024)  # 可以接受1024字节数据
# data = conn.recv(1024).decode('utf-8')
print(data)

conn.send(b'hi')

# 相当于挂掉电话
conn.close()

# 相当于关机
sever.close

# 客户端.py
import socket

# 买手机
client = socket.socket()

# 往服务端拨号
# client详单与客户端往服务端挖的管道
client.connect(
('127.0.0.1',9527)
)  # ip+port 寻找服务端

# 客户端向服务端说话
client.send(b'hello')
# client('你好'.encode('utf-8'))

data = client.recv(1024)
# data = client.recv(1024).decode('utf8')
print(date)

# 关闭连接
client.close()

注意：客户端与服务端必须遵循“一端send，另一端recv”不能两端同时send或recv

循环通信

# 服务端.py
import socket

server = socket.socket()  # 相当于买手机
sever.bind(
('127.0.0.1',9527)
)  

sever.listen(5)  # 半连接池

conn，addr = sever.accept()  # 返回的(sock,addr)
print(addr)

while True:
    # 接收客户端发送过来的消息
    data = conn.recv(1024)
    print(data)
    if data = 'q':
        break
    # 让服务端输入发送给客户端的消息
    send_msg = input('服务端-->客户端').encode(utf-8)
    conn.send(send_msg)

conn.close()

sever.close

# 客户端.py
import socket

client = socket.socket()
client.connect(
('127.0.0.1',9527)
)  # ip+port 寻找服务端

while True:
    send_msg= input（'客户端--》服务端'）
    # 服务端发送给客户端的数据
    client.send(send_msg.encode('utf-8'))
    # 服务端返回的数据
    client.recv(1024).decode('utf-8')
    print(1024)

client.close()

服务端连接多个客户端

# 服务端
import socket
server = socket.socket()
server.bind(
    ('127.0.0.1', 8888)
)
server.listen(5)  # 半连接池,可以“等待5个用户接受服务”

while True:
    # 等待客户端连接过来
    conn, addr = server.accept()
    print(addr)

    # 循环接收客户端数据
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024).decode('utf-8')
            print(data)

            # mac和linux系统bug: b''
            if len(data) == 0:
                continue

            if data == 'q':
                break

            conn.send(data.encode('utf-8'))

        except Exception as e:
            print(e)
            break

    conn.close()

# 客户端
import socket

client = socket.socket()

client.connect(
    ('127.0.0.1', 8888)
)

while True:
    send_msg = input('>>>:')

    client.send(send_msg.encode('utf-8'))

    if send_msg == 'q':
        break

    data = client.recv(1024).decode('utf-8')
    print(data)

client.close()