网络编程

一.网络基础相关知识

(1) 架构

　　a.  C / S架构 : client客户端 和 server服务器端  

优势 : 能充分发挥PC机的性能

　　b. B / S架构 : browser浏览器 和 server服务器   隶属于C/S架构

　　　　B / S架构 统一了应用的接口.

(2) 通信的事:

1. 同一台电脑上两个py程序通信  : 打开一个文件
2. 两个电脑如何通信 : 连一个网线
3. 多个电脑通信 :

  ex : 电脑1(源)要找电脑2(目标)

　　电脑1首先发送一个请求帧,期中包含(我的ip是192.168.1.1,我的mac地址是xxxxxxxx,我要找ip地址为192.168.1.2的主机),将此请求发送给交换机.

 　　交换机要广播这条消息给其他所有的主机

 　　目标主机接收到消息后,对比发现自己就是被找的主机,回复给交换机信息(我的ip地址是192.168.1.2,我的mac地址是yyyyyyyyy,请回复给ip地址为192.168.1.1,mac地址为xxxxxxx的主机)

交换机单播形式返回给源主机

知识点:

1.mac地址: 是一个物理地址,全球唯一,类似于身份证

2.ip地址:  是一个四位点分十进制,他标识了计算机在网络中的位置,类似以学号

3.交换机的通信方式:

 　　广播:吼一嗓子

　　单播:一对一

　　组播:一对多

4.arp协议: 通过目标ip地址获取目标mac地址的一个协议

5.端口:  操作系统为本机上每一个运行的程序都随机分配一个端口,其他电脑上的程序可以通过端口获取到这个程序

　　ip地址+端口  能唯一找到某台电脑上的每一个服务程序

 

6.路由器: 连接不同网段

7  网关   : 类似于一个局域网的出口和入口

8  网段   : 一个局域网内的ip地址范围

9  子网掩码 : 子网掩码 &  ip地址  得到网段

10.osi 五层模型:

互联网协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层

每层运行常见物理设备

 

每层运行常见的协议

面试题: 交换机与路由器的区别?

　　交换机的主要功能是组织局域网,经过交换机内部处理解析信息之后,将信息以点对点,点多对的形式,发送给固定端

路由器的主要功能: 进行跨网段进行数据传输,路由选择最佳路径.

　　EX:

  　　如果你需要将多台电脑连接到一根网线, 用交换机即可

  　　如果你只有一个外网ip,但是你有好多台电脑需要上网, 用路由器即可

 

二.socket模块 (套接字)

有很多种类型,但是咱们只需要知道两种就可以了

  sk = socket.socket(family = AF_INET, type=SOCK_STREAM)

      family :

  一种 : AF_UNIX基于文件类型的套接字(早期socket是源自于unix系统而研发的一个功能,主要是为了同一台电脑上,多个程序直接通信)  unix系统的中心思想是 : 一切皆文件

      一种 : AF_INET基于网络类型的套接字

      type:

        一种是基于TCP协议   SOCK_STREAM

        一种是基于UDP协议   SOCK_DGRAM

 

      tcp 协议 : 可靠的,面向连接的,面向字节流形式的传输方式

      udp协议 : 不可靠的,不面向连接的,面向数据报的传输方式,但是它快

TCP协议编码流程:
服务器端:                  客户端
实例化对象                  实例化对象
绑定IP地址和端口号          
监听
接收客户端的连接            连接服务器
收发                        收发
关闭                        关闭

回环地址: 127.0.0.1   每个计算机都有的这么一个本机地址,只能被本机识别,不会被其它机器识别

tcp三次握手: 一定是client先发起请求

             　　a  客户端发起请求连接服务器

             　　b  服务器返回 : 接收到请求,并要求连接客户端

             　　c  客户端回复 : 可以连接

       四次挥手:  谁先发起断开连接的请求都可以

             　　   a  客户端发起断开连接的请求:

                             意思是: 我想和你断开连接,我没有数据要继续发送了,但是如果你有数据需要发送,我可以继续接收

                　　b  服务器回复 : 我接收到你的请求了

                　　c  服务器发送 : 我已经准备好断开连接了

                　　d  客户端回复 : 收到你的信息,断开连接

ACK : 确认收到
SYN : 请求连接的这么一个标识
FIN : 请求断开的这么一个标识

 

 

基于tcp协议的socket

tcp是基于链接的，必须先启动服务端，然后再启动客户端去链接服务端

server端 

import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',8898))  #把地址绑定到套接字
sk.listen()          #监听链接
conn,addr = sk.accept() #接受客户端链接
ret = conn.recv(1024)  #接收客户端信息
print(ret)       #打印客户端信息
conn.send(b'hi')        #向客户端发送信息
conn.close()       #关闭客户端套接字
sk.close()        #关闭服务器套接字(可选)

client端

import socket
sk = socket.socket()           # 创建客户套接字
sk.connect(('127.0.0.1',8898))    # 尝试连接服务器
sk.send(b'hello!')
ret = sk.recv(1024)         # 对话(发送/接收)
print(ret)
sk.close()            # 关闭客户套接字

基于UDP协议的socket

udp是无链接的，启动服务之后可以直接接受消息，不需要提前建立链接

简单使用 

server端

import socket
udp_sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)   #创建一个服务器的套接字
udp_sk.bind(('127.0.0.1',9000))        #绑定服务器套接字
msg,addr = udp_sk.recvfrom(1024)
print(msg)
udp_sk.sendto(b'hi',addr)                 # 对话(接收与发送)
udp_sk.close()                         # 关闭服务器套接字

client端

import socket
ip_port=('127.0.0.1',9000)
udp_sk=socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
udp_sk.sendto(b'hello',ip_port)
back_msg,addr=udp_sk.recvfrom(1024)
print(back_msg.decode('utf-8'),addr)

实现一个省去写编码解码的类,这个类继承socket

定义一个类:

import socket


class MySocket(socket.socket):# 继承自 socket文件中的socket类,此时socket就是父类
    def __init__(self,encoding='utf-8'):
        self.encoding = encoding
        super(MySocket, self).__init__(type=socket.SOCK_DGRAM)#  执行父类socket中的__init__方法

    def my_sendto(self,msg,addr):
        return self.sendto(msg.encode(self.encoding),addr)# 调用父类中的sendto方法

    def my_recvfrom(self,num):
        msg_r,addr = self.recvfrom(num)# 调用父类的recvfrom方法
        return msg_r.decode(self.encoding),addr

服务器端:

from My_UDP import MySocket

sk = MySocket()

sk.bind(('127.0.0.1',8080))

msg,addr = sk.my_recvfrom(1024)


print(msg)

sk.close()

客户端:

from My_UDP import MySocket

sk = MySocket()

sk.my_sendto('abcabc中国',('127.0.0.1',8080))


sk.close()