1.网络七层模型及主要协议
2.TCP的”三次握手”和四次挥手
三次握手
Step1:首先客户端向服务器端发送一段TCP报文;
Step 2:服务器端接收到来自客户端的TCP报文之后,结束LISTEN阶段,并返回一段TCP报文;
Step 3:客户端接收到来自服务器端的确认收到数据的TCP报文之后,明确了从客户端到服务器的数据传输是正常的,结束SYN-SENT阶段,并返回最后一段TCP报文。
此后客户端和服务器端进行正常的数据传输。
四次挥手
Step 1:首先客户端想要释放连接,向服务器端发送一段TCP报文;
Step 2:服务器端接收到从客户端发出的TCP报文之后,确认了客户端想要释放连接,随后服务器端结束ESTABLISHED阶段,进入CLOSE-WAIT阶段(半关闭状态)并返回一段TCP报文;
Step 3:服务器端自从发出ACK确认报文之后,经过CLOSED-WAIT阶段,做好了释放服务器端到客户端方向上的连接准备,再次向客户端发出一段TCP报文;
Step 4:客户端收到从服务器端发出的TCP报文,确认了服务器端已做好释放连接的准备,结束FIN-WAIT-2阶段,进入TIME-WAIT阶段,并向服务器端发送一段报文。
服务器端收到从客户端发出的TCP报文之后结束LAST-ACK阶段,进入CLOSED阶段。由此正式确认关闭服务器端到客户端方向上的连接。
3.socket
socket(简称 套接字)是进程间通信的一种方式,它与其它进程间通信的一个主要不同是:socket 可以实现不同机器间的进程通信。
下面是简单的Case,帮助理解。
客户端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
##表示创建一个客户端的socket
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) ##SOCK_STREAM --表示TCP; SOCK_DGRAM--表示UDP;
##定义一个连接的目标
con_address = ('IP地址',端口号)
##告诉客户端要连接的服务器的地址和端口号
client.connect(con_address)
##发送data
client.send('python学习笔记'.encode('utf-8'))
##关闭
socket.close()
服务端,创建socket服务器
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
##创建一个socket对象
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
##绑定端口号
server.bind('',端口号) ##第一个参数为空字符串时,表示本机的IP
##开启监听状态
server.listen(5) ###参数为整型,表示消息可堆积的数量。
while true:
socket, addr_info = server.accept() ##阻塞的,表示没有连接的时候,一直等待。返回值为socket 和 addr_info。wait for an incoming connection. Return a new socket representing the connection, and the address of the client. For IP sockets ,the address info is a pair (hostaddr,port).
##打印下
print(socket, addr_info)
##读取接受到的信息
recv_data = socket.recv(512).decode('utf-8') ##512是我们定义的bufsize.这个方法返回的是bytes。
print('{}发送过来的消息是:{}' .format(addr_info[0] , recv_data))
##关闭
socket.close()
4.客户端+服务器 交互通信(单信息交叉)
客户端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
##表示创建一个客户端的socket
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) ##SOCK_STREAM --表示TCP; SOCK_DGRAM--表示UDP;
##定义一个连接的目标
con_address = ('IP地址',端口号)
##告诉客户端要连接的服务器的地址和端口号
client.connect(con_address)
while True:
msg = input('客户端输入:')
client.send(msg.encode('utf-8'))
if msg == 'byebye':
break
##接受服务器端的msg
recv_data = socket.recv(512).decode('utf-8') ##512是我们定义的bufsize.这个方法返回的是bytes。
print('服务器端发送过来的消息是:{}' .format(recv_data))
if recv_data == 'byebye':
break
##关闭
socket.close()
服务端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
##创建一个socket对象
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
##绑定端口号
server.bind('',端口号) ##第一个参数为空字符串时,表示本机的IP
##开启监听状态
server.listen(5) ###参数为整型,表示消息可堆积的数量。
while True:
socket, addr_info = server.accept() ##阻塞的,
while True: ###保证可以对多个客户端,不能因为一个客户端,关闭所有。
##读取接受到的信息
recv_data = socket.recv(512).decode('utf-8')
print('客户端发送过来的消息是:{}' .format(recv_data))
if recv_data == 'byebye': ##如果客户端说byebye,就退出
break
msg = input('服务器端输入:')
socket.send(msg.encode('utf-8'))
if msg == 'byebye' : ##如果我们说了byebye,退出
break
##关闭
socket.close()
print(addr_info,'离开了!')
5.借助线程,一方可以发送多个消息
即客户端与服务端之间的通信不必要限制为一来一回,一问一答
服务端
##服务器端,创建socket服务器
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
from threading import Thread
##创建一个socket对象
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
##绑定端口号
server.bind('',端口号)##第一个参数为空字符串时,表示本机的IP
##开启监听状态
server.listen(5) ###参数为整型,表示消息可堆积的数量
##任务
def send_msg(socket)
while True:
msg = input('输入要发送的消息:')
socket.send(msg.encode('utf-8'))
def recv_msg(socket)
while Ture:##可以持续收消息
data=socket.recv(512).decode('utf-8')
if len(data)==0:
break
print('收到客户端的消息是',data)
while True:
socket, addr_info = server.accept() ##阻塞的
t_send = Thread(target=send_msg, args=(socket,))
t_recv = Thread(target=recv_msg, args=(socket,))
t_send.start()
t_recv.start()
客户端
from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
from threading import Thread
##表示创建一个客户端的socket
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) ##SOCK_STREAM --表示TCP; SOCK_DGRAM--表示UDP;
##定义一个连接的目标
con_address = ('IP地址',端口号)
##告诉客户端要连接的服务器的地址和端口号
client.connect(con_address)
##任务
def send_msg(socket)
while True:
msg = input('输入要发送的消息:')
socket.send(msg.encode('utf-8'))
def recv_msg(socket)
while Ture:##可以持续收消息
data=socket.recv(512).decode('utf-8')
if len(data)==0:
break
print('收到服务器端的消息是',data)
t_send = Thread(target=send_msg, args=(client,))
t_recv = Thread(target=recv_msg, args=(client,))
t_send.start()
t_recv.start()
6.web客户端访问
不写专门的客户端,借助web进行访问,并且支持多个web同时访问(通过协程实现)。
web Server 的代码(服务端)
'''
cilent:浏览器客户端
浏览器发出请求(request),Server端返回响应(response)。
request 包含:request 行(里面有请求方法--get,协议--HTTP/1.1)、请求头【键值对】、请求体(POST请求时的数据)。
response 包含:response 行(里面有协议--HTTP/1.1,状态--例如200 ok)、响应头【键值对】、响应体(数据)。
'''
##服务器端,创建socket服务器
import gevent ##导入协程的包
import gevent import monkey
##注意此时的socket 一定要来自gevent 的包,进行了继承和封装
##from socket import socket, AF_INET, SOCK_STREAM
from gevent import socket
from threading import Thread
monkey.patch_all()
##创建一个socket对象
server = socket.socket()
##绑定端口号
server.bind('',端口号)---第一个参数为空字符串时,表示本机的IP
##开启监听状态
server.listen(5) ###参数为整型,表示消息可堆积的数量
##处理客户端的访问
def handle_client(socket)
recv_data = socket.recv(512).decode('utf-8')
print(recv_data)
##每次访问返回的信息是
msg ='欢迎来此访问!'
##格式化response,需要有响应行、响应头
resp_line = 'HTTP/1.1 200 OK\r\n' ##\r\n格式有换行要求
resp_header = 'Content-Type:text/html\r\ncharset=utf-8\r\nServer:testServer\r\n'
resp= resp_line + resp_header +'\r\n'+msg ##拼凑完整的返回体。注意返回体结束结尾需是两个换行,添加一个
socket.send(resp.encode('utf-8'))
socket.colse() ##聊天结束
while True:
socket, addr_info = server.accept()
print(addr_info,'请求访问!')
gevent.spawn(handle_cilent,socket)
7.socket 常用函数和方法的梳理
类型 函数或方法 解释
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( 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() 置阻塞套接字操作的超时时间 s.gettimeout() 获取阻塞套接字操作的超时时间 面向文件的套接字方法 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
参考
1.TCP/IP协议(一)网络基础知识 网络七层协议
https://www.cnblogs.com/wanghuaijun/p/10092930.html
2.计算机各层网络协议
https://www.cnblogs.com/weiliuyby/p/8030175.html
3.Python3之socket编程
https://www.cnblogs.com/zhangyingai/p/7097922.html
4.详解 TCP 连接的” 三次握手 “与” 四次挥手 “
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1654225744653405133&wfr=spider&for=pc
Original: https://www.cnblogs.com/xuliuzai/p/15506254.html
Author: 东山絮柳仔
Title: Python 学习笔记(七)–socket
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