網絡編程之 網絡知識

一 網絡的原理

　1 客戶端和服務端都是基於網路運行的。

　2 互聯網協議：就是計算機界的英語

　3 五層協議：應用層，傳輸層，網絡層，數據鏈路層，物理層這五層組成的

　　物理層：internet：發送和接收電信號（高低電頻）

　　數據鏈路層：ethernet：一組電信號叫作數據幀，也叫數據報，數據報分爲兩個部分：報頭（head）和數據（data）兩部分。

　　　　head包含的有：發送者/源地址：6個字節

　　　　　　　　　　　接收者/目標地址：6個字節

　　　　　　　　　　　數據類型：6個字節

　　　mac地址：每個網卡在生產的時候就會產生一個mac地址。

　　　計算機的通訊就是靠吼，也叫廣播包，只限於局域網的使用。世界上的全部網絡都是有不少的局域網組成的。

　　網絡層：ip地址：分爲ipv4和ipv6.

　　　　每個IP地址都是有四個十進制數字組成

　　　　　ip協議：規定了網絡的地址協議叫作ip協議，它定義的地址也叫作ip地址。

　　　　　子網地址：表示子網絡特徵的一個參數

　　　　　網關地址：爲了跨子網的通訊，能和外網之間進行通訊。

　　　　　　網關與網關之間的通訊就叫作路由協議。

　　　　mac地址：爲了找到局域網絡的位置。

　　　　ip地址：爲了肯定子網的位置

　　　　ARP協議：將局域網內的mac地址轉成網關地址。

　　　　mac地址和ip地址能找到世界上獨一無二的一臺機器。

　　傳輸層：tcp協議和udp協議，每啓動一個軟件對應者一個端口。

　　　端口：肯定軟件在計算機上面的位置。

　　　ip地址加上端口：能夠肯定世界上一臺計算機上的一個軟件的位置。

　　應用層：產生一個數據。

　發數據是一層一層的封包；收數據是一層一層的解包。

　tcp協議：首先發生連接的請求，創建好雙向的連接，而後才能進行客戶端和服務器端的傳輸，接收到數據之後回覆肯定後丟掉原有的數據再關閉連接。稱爲可靠協議。

　udp協議：不會創建鏈接，只有數據一發送出去，就會直接丟掉原有的數據。稱爲不可靠協議

二 socket模塊

　1 socket模塊就是一個接口,也是套接字模塊。

　　2 socket抽象層：就是一個編程接口。

   客戶端/服務器架構

          即C/S架構

             在互聯網中到處都是C/S架構，就至關咱們是客戶端，而服務端就是咱們想要在電腦上查詢的內容。

          爲什麼學習socket必定要先學習互聯網協議：

　　　　　　　　　　1.首先：本節課程的目標就是教會你如何基於socket編程，來開發一款本身的C/S架構軟件

　　　　　　　　　　2.其次：C/S架構的軟件（軟件屬於應用層）是基於網絡進行通訊的

　　　　　　　　　　3.而後：網絡的核心即一堆協議，協議即標準，你想開發一款基於網絡通訊的軟件，就必須遵循這些標準。

　　　　　　　　　　4.最後：就讓咱們從這些標準開始研究，開啓咱們的socket編程之旅    

　　socket層                     

　3 socket模塊的經常使用方法：

　　AF_UNIX：一臺機器直接的通訊

　　AF_INET：基於網路的通訊

　　socket.socket()：獲取套接字對象。

　　listen：監聽連接數量

　　accept：等待客戶端連接。

　　connect：連接服務端

　　socket.SOCK_STREAM：tcp協議，也是一個數據流

　　send：發送消息

　　recv：接收消息

　　decode：解碼

　　encode：編碼

　　SO_REUSEADDR：重用ip和端口

服務器端：

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.bind(('127.0.0.1',8091))
phone.listen(5)
while True:
    conn,addr=phone.accept()
    while True:
        try:
            print(conn.recv(1024).decode('utf-8'))
            msg=input('>>>:')
            if not msg:continue
            conn.send(msg.encode('utf-8'))
        except Exception:
            break
    conn.close()
phone.close()

 客戶端：

import socket
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8091))
while True:
    msg=input('>>>')
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    if not msg:continue
    print(phone.recv(1024).decode('utf-8'))
phone.close()

 

服務端套接字函數
s.bind()    綁定(主機,端口號)到套接字
s.listen()  開始TCP監聽
s.accept()  被動接受TCP客戶的鏈接,(阻塞式)等待鏈接的到來

客戶端套接字函數
s.connect()     主動初始化TCP服務器鏈接
s.connect_ex()  connect()函數的擴展版本,出錯時返回出錯碼,而不是拋出異常

公共用途的套接字函數
s.recv()            接收TCP數據
s.send()            發送TCP數據(send在待發送數據量大於己端緩存區剩餘空間時,數據丟失,不會發完)
s.sendall()         發送完整的TCP數據(本質就是循環調用send,sendall在待發送數據量大於己端緩存區剩餘空間時,數據不丟失,循環調用send直到發完)
s.recvfrom()        接收UDP數據
s.sendto()          發送UDP數據
s.getpeername()     鏈接到當前套接字的遠端的地址
s.getsockname()     當前套接字的地址
s.getsockopt()      返回指定套接字的參數
s.setsockopt()      設置指定套接字的參數
s.close()           關閉套接字

面向鎖的套接字方法
s.setblocking()     設置套接字的阻塞與非阻塞模式
s.settimeout()      設置阻塞套接字操做的超時時間
s.gettimeout()      獲得阻塞套接字操做的超時時間

面向文件的套接字的函數
s.fileno()          套接字的文件描述符
s.makefile()        建立一個與該套接字相關的文件

       socket是什麼　　

　　　　　　Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，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。