网络编程 并发socketserver

网络编程 并发socketserver

• ipv4、ipv6

  • ip协议：规定网络地址的协议

• B/S架构 C/S架构 bs是cs的一种

  • B/S是浏览器和服务端架构
  • C/S是客户端和服务端架构

• osi七层协议

  • 机器与机器之间按照约定的协议对信息的解析

• osi五层协议

  • 应用层 HTTP、ftp、https、smtp协议
  • 传输层 端口、tcp、udp协议 四层交换机，四层路由器
  • 网络层 ipv4 ipv6协议 三层交换机，路由器
  • 数据链路层 mac/arp协议 网卡，以太交换机，网桥
  • 物理层 中继器，集线器，双绞线

• tcp协议/udp协议

  • tcp协议特点 对可靠要求高的长数据

    • 面向连接 可靠的慢的流式传输

    • 三次握手

      • TCP三次握手的过程如下：
        客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SEND状态。
        服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。
        客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established状态。
        三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了
        

    • 四次挥手

      • (1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。
        (2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。
        注意：FIN的接收也作为一个文件结束符（end-of-file）传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。
        (3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。
        (4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。[1]
        既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节。
        注意：
        (1) “通常”是指，某些情况下，步骤1的FIN随数据一起发送，另外，步骤2和步骤3发送的分节都出自执行被动关闭那一端，有可能被合并成一个分节。[2]
        (2) 在步骤2与步骤3之间，从执行被动关闭一端到执行主动关闭一端流动数据是可能的，这称为“半关闭”（half-close）。
        (3) 当一个Unix进程无论自愿地（调用exit或从main函数返回）还是非自愿地（收到一个终止本进程的信号）终止时，所有打开的描述符都被关闭，这也导致仍然打开的任何TCP连接上也发出一个FIN。
        无论是客户还是服务器，任何一端都可以执行主动关闭。通常情况是，客户执行主动关闭，但是某些协议，例如，HTTP/1.0却由服务器执行主动关闭。[2]
        

    • 粘包问题

      • 拆包机制：nagel算法

        • 当发送端缓冲区的长度大于网卡的MTU时，tcp会将这次发送的数据拆成几个数据包发送出去。
          

      • 合包机制

  • udp协议 适用 高并发的短消息

    • 面向数据包的无连接不可靠的快的短数据的传输
    • 不能发生过大的消息

• arp协议

  • 根据ip地址找mac地址----交换机（广播，单播）
  • 功能：以广播的形式发送数据包，获取目标主机的mac地址

• 子网掩码，网段，网关ip

• socket

• socketserver

  • 实现了并发的tcp协议的socket的server端

  • import socketserver
    class Myservere(socketserver.BaseRequestHandler):
        def handle(self):
            conn = self.request
    server = socketserver.ThreadingTCPServer(("ip地址,duankou"),Myservere)
    server.serve_forever()
    

  • 实例代码

  • server端

    • import socketserver
      class Myserver(socketserver.BaseRequestHandler):
          def handle(self):
              self.data = self.request.recv(1024).strip()
              print("{} wrote:".format(self.client_address[0]))
              print(self.data)
              self.request.sendall(self.data.upper())
      
      if __name__ == "__main__":
          HOST, PORT = "127.0.0.1", 9999
      
          # 设置allow_reuse_address允许服务器重用地址
          socketserver.TCPServer.allow_reuse_address = True
          # 创建一个server, 将服务地址绑定到127.0.0.1:9999
          server = socketserver.TCPServer((HOST, PORT),Myserver)
          # 让server永远运行下去，除非强制停止程序
          server.serve_forever()
      

  • client端

    • import socket
      
      HOST, PORT = "127.0.0.1", 9999
      data = "hello"
      
      # 创建一个socket链接，SOCK_STREAM代表使用TCP协议
      with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock:
          sock.connect((HOST, PORT))          # 链接到客户端
          sock.sendall(bytes(data + "\n", "utf-8")) # 向服务端发送数据
          received = str(sock.recv(1024), "utf-8")# 从服务端接收数据
      
      print("Sent:     {}".format(data))
      print("Received: {}".format(received))