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    python 网络编程要点总结

    作者:tensor_zhang 时间:2021-08-08 18:20

    目录
    • 1,七层网络协议
    • 2,TCP/UDP
    • 3,例子
    • 4,粘包

    1,七层网络协议

    应表会传网数物:

    应用层、表示层、会话层: (这三层又可以合并为应用层,这样就是五层网络协议【osi五层协议】) python '你好'.encoding('utf-8')

    传输层: 预备如何传输、使用的端口 (port,tcp,udp); 四层路由器、四层交换机

    网络层: ip(ipv4 ipv6); 路由器、三层交换机

    数据链路层: mac(mac, arp协议:可以通过ip找到mac); 二层交换机、网卡(单播、广播、组播,arp用到单播和广播)

    物理层 : 转成电信号

    2,TCP/UDP

    tcp需要先建立连接,然后才能够通信(类似于打电话)

    • 占用连接,可靠(消息不会丢失),实时性高,慢(效率低、面向连接、可靠、全双工)
    • 三次握手
      • 客户端向服务器端发送syn请求
      • 服务端回复ack并发送syn请求
      • 客户端接收到请求后再回复ack,连接建立
        • 在socket中是由 客户端connect() 和 服务端accept()两个命令完成的
    • 四次挥手
      • 客户端向服务端发送fin请求
      • 服务端回复ack确认
      • 服务端向客户端发送fin请求
      • 客户端回复ack确认
        • 在socket中是由 客户端sk.close() 和 服务端 conn.close()两个命令完成的
        • 挥手时服务端的ack和fin不能同时发送,因为客户端发送完所有信息时,服务端不一定完成了所有信息的发送

    udp不需要建立连接,就可以通信(类似于发信息)

    不占用连接,不够可靠(消息因为网络不稳定可能丢失),实时性不高(效率高、无连接的、不可靠的)

    3,例子

    '''
    ------------------------------
    TCP协议
    ------------------------------
    '''
    '''server'''
    import socket
    
    sk = socket.socket()
    sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
    sk.listen()
    
    conn, addr = sk.accept()
    conn.send('你好'.encode('utf-8'))
    msg = conn.recv(1024)
    print(msg.decode('utf-8'))
    conn.close()
    
    sk.close()
    
    '''client'''
    import socket
    
    sk = socket.socket()
    sk.connect(('127.0.0.1', 6000))
    
    msg = sk.recv(1024)
    print(msg.decode('utf-8'))
    sk.send('再见'.encode('utf-8'))
    
    sk.close()
    
    '''
    ------------------------------
    UDP协议
    ------------------------------
    '''
    '''server'''
    import socket
    
    sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)   #SOCK_DGRAM udp    default tcp
    sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
    
    # msg = sk.recv(1024)
    # print(msg.decode('utf-8'))
    
    while True:
        msg = sk.recvfrom(1024)
        print(msg)
        print(msg[0].decode('utf-8'))
        if msg[0].decode('utf-8') == '对方和你断开了连接':
            continue
        msgSend = input('>>>')
        sk.sendto(msgSend.encode('utf-8'), msg[1])
    
    '''client'''
    import socket
    
    sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
    server = ('127.0.0.1', 6000)
    
    while True:
        msgSend = input('>>>')
        if msgSend.upper() == 'Q':
            sk.sendto('对方和你断开了连接'.encode('utf-8'), server)
            break
        sk.sendto(msgSend.encode('utf-8'), server)
        msg = sk.recv(1024).decode('utf-8')
        if msg.upper() == 'Q':
            print('对方和你断开了连接')
            break
        print(msg)

    4,粘包

    只出现在tcp协议中,因为tcp协议中多条消息之间没有边界,并且还有各种优化算法,因此会导致发送端和接收端都存在粘包现象:

    发送端:两条消息很短,而且发送的间隔时间也很短

    接收端:多条消息没有及时接收,而在接收方的缓存堆在一起导致粘包

    '''server'''
    import socket
    
    sk = socket.socket()
    sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
    sk.listen()
    
    conn, addr = sk.accept()
    conn.send(b'hello')
    conn.send(b'byebye')
    
    conn.close()
    sk.close()
    
    '''client'''
    import time
    import socket
    
    sk = socket.socket()
    sk.connect(('127.0.0.1', 6000))
    
    time.sleep(0.1)
    msg = sk.recv(5)
    print(msg)
    msg = sk.recv(4)
    print(msg)
    
    sk.close()

    解决粘包问题的本质:设置边界(发送长度、发送消息,交替进行)

    1,自定义协议

    '''server'''
    import socket
    
    sk = socket.socket()
    sk.bind(('127.0.0.1', 6000))
    sk.listen()
    
    conn, addr = sk.accept()
    msg1 = input('>>>').encode('utf-8')
    msg2 = input('>>>').encode('utf-8')
    
    def sendFunc(msg):
        num = str(len(msg))
        ret = num.zfill(4)
        conn.send(ret.encode('utf-8'))
        conn.send(msg)
    sendFunc(msg1)
    sendFunc(msg2)
    
    conn.close()
    sk.close()
    
    '''client'''
    import socket
    
    sk = socket.socket()
    sk.connect(('127.0.0.1', 6000))
    
    def receiveFunc():
        num = sk.recv(4).decode('utf-8')
        msg = sk.recv(int(num))
        print(msg.decode('utf-8'))
    
    receiveFunc()
    receiveFunc()
    
    sk.close()

    2,struct模块

    import struct
    '''~2**32, 排除符号位,相当于1G的数据的长度'''
    
    num1 = 1231341234
    num2 = 1342342
    num3 = 12
    
    ret1 = struct.pack('i', num1)
    print(ret1)
    print(len(ret1))
    ret2 = struct.pack('i', num2)
    print(ret2)
    print(len(ret2))
    ret3 = struct.pack('i', num3)
    print(ret3)
    print(len(ret3))
    
    ret11 = struct.unpack('i', ret1)
    print(ret11)
    print(type(ret11[0]))
    jsjbwy
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