SOCKET编程

回顾
要想理解socket,就要先来回顾一些网络通信的知识

IP地址   (1) 用来标识网络上一台独立的主机

              (2) IP地址 = 网络地址 + 主机地址(网络号:用于识别主机所在的网络/网段。主机号:用于识别该网络中的主机)

              (3) 特殊的IP地址:127.0.0.1(本地回环地址、保留地址,点分十进制)可用于简单的测试网卡是否故障。表示本机。

端口号:  (1) 用于标识进程的逻辑地址。不同的进程都有不同的端口标识。

              (2) 端口:要将数据发送到对方指定的应用程序上,为了标识这些应用程序,所以给这些网络应用程序都用数字进行标识。为了方便称呼这些数字,则将这些数字称为端口。(此端口是一个逻辑端口)

传输协议:通讯的规则。例如:TCP、UDP协议(好比两个人得用同一种语言进行交流)

①、UDP:User Datagram Protocol用户数据报协议

特点:

  • 面向无连接:传输数据之前源端和目的端不需要建立连接。
  • 每个数据报的大小都限制在64K(8个字节)以内。
  • 面向报文的不可靠协议。(即:发送出去的数据不一定会接收得到)
  • 传输速率快,效率高。
  • 现实生活实例:邮局寄件、实时在线聊天、视频会议…等。

②、TCP:Transmission Control Protocol传输控制协议

特点:

  • 面向连接:传输数据之前需要建立连接。
  • 在连接过程中进行大量数据传输。
  • 通过“三次握手”的方式完成连接,是安全可靠协议。
  • 传输速度慢,效率低。

注意:在TCP/IP协议中,TCP协议通过三次握手建立一个可靠的连接

# “我能给你讲个关于tcp的笑话吗?”

#   “行,给我讲个tcp笑话.”

#   “好吧那我就给你讲个tcp笑话.”

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即传输控制协议/网间协议,定义了主机如何连入因特网及数据如何再它们之间传输的标准,

从字面意思来看TCP/IP是TCP和IP协议的合称,但实际上TCP/IP协议是指因特网整个TCP/IP协议族。不同于ISO模型的七个分层,TCP/IP协议参考模型把所有的TCP/IP系列协议归类到四个抽象层中

应用层:TFTP,HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet 等等

传输层:TCP,UDP

网络层:IP,ICMP,OSPF,EIGRP,IGMP

数据链路层:SLIP,CSLIP,PPP,MTU

每一抽象层建立在低一层提供的服务上,并且为高一层提供服务,看起来大概是这样子的

    我们可以利用ip地址+协议+端口号唯一标示网络中的一个进程。能够唯一标示网络中的进程后,它们就可以利用socket进行通信了,我们经常把socket翻译为套接字,socket是在应用层和传输层(TCP/IP协议族通信)之间的一个抽象层,是一组接口,它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。

    应用程序两端通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。可以把socket理解为通信的把手(hand)

 

socket通信流程(python语言)

 
SOCKET编程
 

# 流程描述:
# 1 服务器根据地址类型(ipv4,ipv6)、socket类型、协议创建socket
# 2 服务器为socket绑定ip地址和端口号
# 3 服务器socket监听端口号请求,随时准备接收客户端发来的连接,这时候服务器的socket并没有
#  被打开
# 4 客户端创建socket
# 5 客户端打开socket,根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket
# 6 服务器socket接收到客户端socket请求,被动打开,开始接收客户端请求,直到客户端返回连接

#  信息。这时候socket进入阻塞状态,所谓阻塞即accept()方法一直等到客户端返回连接信息后才返回,

#  开始接收下一个客户端连接请求
# 7 客户端连接成功,向服务器发送连接状态信息
# 8 服务器accept方法返回,连接成功
# 9 客户端向socket写入信息(或服务端向socket写入信息)
# 10 服务器读取信息(客户端读取信息)
# 11 客户端关闭
# 12 服务器端关闭

 

相关方法及参数介绍

sk.bind(address)
  #s.bind(address) 将套接字绑定到地址。address地址的格式取决于地址族。
   在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。
sk.listen(backlog)
  #开始监听传入连接。backlog指定在拒绝连接之前,可以挂起的最大连接数量。
      #backlog等于5,表示内核已经接到了连接请求,但服务器还没有调用accept
      进行处理的连接个数最大为5
      #这个值不能无限大,因为要在内核中维护连接队列
sk.setblocking(bool)
  #是否阻塞(默认True),如果设置False,那么accept和recv时一旦无数据,则报错。
sk.accept()
  #接受连接并返回(conn,address),其中conn是新的套接字对象,可以用来接收和
   发送数据。address是连接客户端的地址。
  #接收TCP 客户的连接(阻塞式)等待连接的到来
sk.connect(address)
  #连接到address处的套接字。一般,address的格式为元组(hostname,port),
   如果连接出错,返回socket.error错误。
sk.connect_ex(address)
  #同上,只不过会有返回值,连接成功时返回 0 ,连接失败时候返回编码,
   例如:10061
sk.close()
  #关闭套接字
sk.recv(bufsize[,flag])
  #接受套接字的数据。数据以字符串形式返回,bufsize指定最多可以接收的数量。
   flag提供有关消息的其他信息,通常可以忽略。
sk.recvfrom(bufsize[.flag])
  #与recv()类似,但返回值是(data,address)。其中data是包含接收数据的字符串,
   address是发送数据的套接字地址。
sk.send(string[,flag])
  #将string中的数据发送到连接的套接字。返回值是要发送的字节数量,该数量可能
   小于string的字节大小。即:可能未将指定内容全部发送。
sk.sendall(string[,flag])
  #将string中的数据发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据。
   成功返回None,失败则抛出异常。内部通过递归调用send,将所有内容发送出去。
sk.sendto(string[,flag],address)
  #将数据发送到套接字,address是形式为(ipaddr,port)的元组,指定远程地址。
   返回值是发送的字节数。该函数主要用于UDP协议。
sk.settimeout(timeout)
  #设置套接字操作的超时期,timeout是一个浮点数,单位是秒。值为None表示没有
   超时期。一般,超时期应该在刚创建套接字时设置,因为它们可能用于连接的操作
   (如 client 连接最多等待5s )
sk.getpeername()
  #返回连接套接字的远程地址。返回值通常是元组(ipaddr,port)。
sk.getsockname()
  #返回套接字自己的地址。通常是一个元组(ipaddr,port)
sk.fileno()
  #套接字的文件描述符

 

简单实例

SOCKET编程
背景:从前,有个屌丝小明,想追女神洛姬,闷骚型,心想:老子就给她一次机会,不把握就算了…

#################server
import socket
ip_port = ('127.0.0.1',8090)
sk = socket.socket()
sk.bind(ip_port)
sk.listen(5)
print ('server waiting...')
conn,addr = sk.accept()
client_data = conn.recv(1024)
print (str(client_data,"utf8"))
conn.sendall(bytes('滚蛋!',encoding="utf-8"))
sk.close()

################client
import socket
ip_port = (‘127.0.0.1’,8090)
sk = socket.socket()
sk.connect(ip_port)
sk.sendall(bytes(‘俺喜欢你’,encoding=“utf8”))
server_reply = sk.recv(1024)
print (str(server_reply,“utf8”))

 


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