Python網絡練習題

時間 2019-11-19

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練習題

什麼是C/S架構？python

  
  C/S架構客戶端、服務端架構，C/S端軟件主要有網絡遊戲，QQ等

互聯網協議是什麼？分別介紹五層協議中每一層的功能？算法

  互聯網協議：計算機之間的通訊標準
  物理層：主要是基於電器特性發送高低電壓(電信號)，高電壓對應數字1，低電壓對應數字0。原始比特流在物理介質上的傳輸。
 數據鏈路層：定義電信號的分組方式，兩臺主機經過MAC地址進行通訊。
 網絡層：引入IP地址區分不一樣的廣播/子網,選擇正確的路由找到目標主機。
 傳輸層：創建端口到端口的通訊，TCP，UDP。
 應用層：供操做系統或應用進行網絡通訊的標準接口（FTP，HTTP，TELNET）

基於tcp協議通訊，爲什麼創建連接須要三次握手，而斷開連接卻須要四次揮手shell

  由於當Server端收到Client端的SYN鏈接請求報文後，能夠直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。可是關閉鏈接時，當Server端收到FIN報文時，極可能並不會當即關閉SOCKET，因此只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，"你發的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端全部的報文都發送完了，我才能發送FIN報文，所以不能一塊兒發送。故須要四次揮手.

爲什麼基於tcp協議的通訊比基於udp協議的通訊更可靠？編程

  TCP協議的通訊是面向鏈接的協議，只要不獲得確認，就從新發送數據報，直到獲得對方的確認爲止。
  UDP協議的通訊它是面向非鏈接的協議，它不與對方創建鏈接，而是直接就把數據包發送過去。

‍流式協議指的是什麼協議，數據報協議指的是什麼協議？json
```
  
  流式協議指TCP
  數據報協議指UDP
 
```

什麼是socket？簡述基於tcp協議的套接字通訊流程windows

  
  socket是應用層與TCP/IP協議通訊的中間軟件抽象層，它是一組接口。它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來講，一組簡單的接口就是所有，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。
  因此，咱們無需深刻理解tcp/udp協議，socket已經爲咱們封裝好了，咱們只須要遵循socket的規定去編程，寫出的程序天然就是遵循tcp/udp標準的。

什麼是粘包？ socket 中形成粘包的緣由是什麼？哪些狀況會發生粘包現象？服務器

  TCP協議是面向流的協議，客戶端把多個數據包合併在一塊兒發送到服務端，就產生了粘包。
  因爲接收方不知道消息之間的界限，不知道一次性提取多少字節的數據所形成的。
 只有TCP有粘包現象，UDP永遠不會粘包
 
 客戶端粘包：
 發送端須要等緩衝區滿才發送出去，形成粘包（發送數據時間間隔很短，數據量很小，TCP優化算法會當作一個包發出去，產生粘包）
 
 服務端粘包：
 接收方不及時接收緩衝區的包，形成多個包接收（客戶端發送了一段數據，服務端只收了一小部分，服務端下次再收的時候仍是從緩衝區拿上次遺留的數據，產生粘包）

基於socket開發一個聊天程序，實現兩端互相發送和接收消息

server.py


import socket

IP_PORT = ('127.0.0.1', 9999)
sock_server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock_server.bind(IP_PORT)

sock_server.listen(5)
print("start ……")
while True:
    conn, addr = sock_server.accept()  # 阻塞直到有鏈接爲止
    print('connect by ', addr)
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024)  # 收到數據
            if not data:
                break
            print('server 收到的數據 ', data.decode())
            response = input(" input server msg >>> ").strip()
            conn.send(response.encode())
            print("send to data:", response)

        except ConnectionResetError:  # 適用於windows操做系統,防止客戶端斷開鏈接後死循環
            break
    conn.close()

sock_server.close()

-----------------------------------------------------------------------
client.py

import socket

client_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
IP_PORT = ('127.0.0.1', 9999)
client_sock.connect(IP_PORT)

while True:
    msg = input(" input client msg >>> ").strip()
    if not msg:
        continue
    client_sock.send(msg.encode())  # 發送用戶輸入的數據,必須是bytes模式
    recv_data = client_sock.recv(1024)
    print('client recvive data ', recv_data.decode())  # 收到服務器的響應後

9. 基於tcp socket，開發簡單的遠程命令執行程序，容許用戶執行命令，並返回結果網絡

server:
  
import socket
import subprocess
import struct
import json

def cmd_exec(cmd):
    """
    執行shell命令
    :param cmd:
    :return:
    """
    p = subprocess.Popen(cmd, shell=True,
                         stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

    stdout, stderr = p.communicate()
    if p.returncode != 0:
        return stderr
    return stdout


IP_PORT = ('127.0.0.1', 9999)
sock_server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock_server.bind(IP_PORT)

sock_server.listen(5)
print("start ……")
while True:
    conn, addr = sock_server.accept()  # 阻塞直到有鏈接爲止
    print('connect by ', addr)
    while True:
        try:
            data = conn.recv(1024)  # 收到數據
            if not data:
                break
            print('客戶端的命令', data.decode('GBK'))
            res = cmd_exec(data.decode('GBK'))  # 執行cmd命令
            # 構造消息頭，命令+結果長度，防止粘包
            header = {
                'cmd': data.decode('GBK'),
                'res_size': len(res)
            }
            header_json = json.dumps(header)
            header_bytes = header_json.encode('utf-8')

            header = struct.pack('i', len(header_bytes))
            #  第二步：把報頭長度發送給客戶端
            conn.send(header)
            #  第三步：把報頭內容發送給客戶端
            conn.send(header_bytes)

            # 第四步：再發送真實的數據
            conn.sendall(res)

        except ConnectionResetError:  # 適用於windows操做系統,防止客戶端斷開鏈接後死循環
            break
    conn.close()

sock_server.close()


--------------------------------------

client:
  
import socket
import struct
import json

client_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
IP_PORT = ('127.0.0.1', 9999)
client_sock.connect(IP_PORT)

while True:
    msg = input(" input client msg >>> ").strip()
    if not msg:
        continue
    client_sock.send(msg.encode('GBK'))  # 發送數據

    # 第一步：先收報頭
    header = client_sock.recv(4)
    # 第二步：從報頭中解析（header數據的長度）
    header_size = struct.unpack('i', header)[0]
    print('收到報頭長度=', header_size)
    # 第三步：收到報頭解析出對真實數據的描述信息
    header_json = client_sock.recv(header_size)
    header_dict = json.loads(header_json)
    print('收到報頭內容=', header_dict)
    total_size = header_dict['res_size']

    # 第三步：接收真實的數據
    recv_size = 0
    recv_data = b''

    while recv_size < total_size:
        data = client_sock.recv(1024)
        recv_data += data
        recv_size += len(data)

        print('接收數據 =', recv_data.decode('gbk', 'ignore'))  # 若是設置爲ignore，則會忽略非法字符；

client_sock.close()

10. 基於tcp協議編寫簡單FTP程序，實現上傳、下載文件功能，並解決粘包問題架構

11. 基於udp協議編寫程序，實現功能socket

執行指定的命令，讓客戶端能夠查看服務端的時間
執行指定的命令，讓客戶端能夠與服務的的時間同步

server：

from socket import *
import time
import struct
import json


server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8880))

while True:
    print("waiting for message ……")
    # 收到報頭長度
    action_type, client = server.recvfrom(1024)
    print('recv {}'.format(action_type.decode()))
    if not action_type:
        print('connect is lost ……')
        break
    if action_type:
        print('start sent to server time ……')
        server_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())
        time.sleep(1)
        server.sendto(server_time.encode('utf-8'), client)

server.close()

--------------------------------------------------------
client：

from socket import *
import time
import json
import struct


def send_msg(client, action_type, **kwargs):
    """
     打包消息，發送到服務器
    :param action_type:
    :param kwargs:
    :return:
    """

    # 發送cmd
    print('發送auth報頭內容:{}'.format(action_type))
    client.sendto(action_type.encode("utf-8"), ('127.0.0.1',8880))


if __name__ == '__main__':

    client = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

    while True:
        cmd = input("input cmd >> ").strip()
        if not cmd: continue
        send_msg(client, cmd)
        data, server = client.recvfrom(1024)
        if cmd =='gettime':
            print("server time is", data.decode())
            print("local clock is", time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime()))
        elif cmd == 'synctime':
            print("server time is {} start sync client clock ……".format(data.decode()))
            print("local clock is", data.decode())
        elif cmd == 'bye':
            break
        else:
            print('input cmd error')
    client.close()

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