网络编程

发表于 2019-12-07 更新于 2024-03-17 分类于 Python > Python教程 > Python基础本文字数： 3k 阅读时长 ≈ 5 分钟

相关概念

OSI 七层模型：开放系统互联参考模型
TCP/IP：在 OSI 七层模型的基础上进行简化抽象出来的广泛使用的网络协议簇
TCP：传输控制协议
- 有链接的、数据是安全的（有保障）
- 传输的速度相对较慢，三次握手、四次挥手、数据检查
UDP：用户数据报协议
- 无连接的，数据不可靠的
- 传输速度相对较快

IP 地址：在局域网中唯一的标识一台计算机
- 查看：
  - Windows：ipconfig
  - 类 Unix：ifconfig
- 检查：用于检查网络的连通性
  - ping：IP / 域名
- 端口：每个应用都有唯一的端口号，在一个系统中是不能重复的
  - 范围：0~65535
  - 系统：0~1024，已经被常用的服务占用了
    - http：80
    - https：443
    - ftp：21
    - ssh：22
    - smtp：25
    - MySQL：3306
    - Redis：6379
    - MongoDB：27017
- 网络编程特性：
  - IP + 端口
  - 库：socket

TCP 协议

说明：
- 面向连接
- 数据可靠（丢失重复）
- 传输速度慢
- 三次握手、四次挥手
过程：

简单使用：

import socket

"""
服务端：接受客户端的请求
客户端：与服务器建立连接，然后进行通信
"""

# 创建套接字
# 参数1：协议族，socket.AF_INET表示IPV4协议族
# 参数2：传输协议，socket.SOCK_STREAM表示TCP
skt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 与服务器建立连接
# 参数是一个元组：格式是(主机/域名, 端口)
skt.connect(('www.baidu.com', 80))

# 向服务器发送请求
skt.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHOST: www.baidu.com\r\nConnection: close\r\n\r\n')

# 接收服务器的数据
data = []
while True:
    temp = skt.recv(1024)
    if temp:
        data.append(temp)
    else:
        break

# 关闭套接字
skt.close()

content = b''.join(data).decode('utf-8')
# print(content)
headers, body = content.split('\r\n\r\n', 1)
# print(headers)
print(body)

TCP 的客户端与服务器：

服务器：

import socket

if __name__ == "__main__":
    # 创建套接字
    skt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 绑定主机和端口
    skt.bind(('10.251.251.24', 8888))
    # 监听服务
    skt.listen()
    # 阻塞等待客户端的链接
    client_skt, client_addr = skt.accept()
    # print(client_skt)
    # print(client_addr)
    # 有客户端链接成功，会创建新的套接字进行通信
    while True:
        recv_data = client_skt.recv(1024)
        print('狗蛋：', recv_data.decode('utf-8'))
        # 客服端发什么就回复什么
        client_skt.send(recv_data)

    client_skt.close()
    skt.close()

客户端：

import socket

if __name__ == "__main__":
    # 创建套接字
    skt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 链接指定的主机和端口
    skt.connect(('10.251.251.24', 8888))

    while True:
        data = input('>>>:')
        skt.send(data.encode('utf-8'))
        # 接收服务器返回的内容
        recv_data = skt.recv(1024)
        print('服务器：', recv_data.decode('utf-8'))

    skt.close()

UDP 协议

说明：
- 面向无连接
- 数据不可靠
- 传输速度快
- 适用于对数据要求不严格的场景
过程：

简单使用：

import socket

# 创建UDP套接字，与TCP基本一样，使用协议：socket.SOCK_DGRAM
skt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 版本号:数据包序列号:用户名:主机:命令:消息内容[:附加数据]
data = '1:123456:Jerry:windows:32:大家好才是真的好'

for i in range(1, 255):
    ip = '10.251.251.' + str(i)
    addr = (ip, 2425)
    skt.sendto(data.encode('gbk'), addr)

skt.close()

UDP 的客户端与服务器：

服务器：

import socket

# 创建UDP套接字
skt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 绑定主机和端口
skt.bind(('10.251.251.24', 9999))

while 1:
    # 阻塞等待接收客户端的数据
    recv_data, client_addr = skt.recvfrom(1024)
    # 打印客户端发来的数据
    print(client_addr, recv_data.decode('utf-8'))
    # 收到什么就回复什么
    skt.sendto(recv_data, client_addr)

skt.close()

客户端：

import socket

skt = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

while 1:
    # 从终端获取输入
    data = input('>>>:')
    # 发送获取数据
    skt.sendto(data.encode('utf-8'), ('10.251.251.24', 9999))
    # 获取服务器发来的数据，格式:(data, (host, port))
    recv_data, server_addr = skt.recvfrom(1024)
    print('服务器：', recv_data.decode('utf-8'))

skt.close()

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