TCP/IP
计算机与网络设备两情侣要谈恋爱,相互通信,那么双方就必须有规则。基于相同的方法,不同的硬件、操作系统之间的通信,都需要一种规则。而我们就把这种规则称为协议(protocol)。
TCP/IP 是互联网相关各类协议族的总称。TCP/IP是指TCP和IP这两种协议。TCP/IP是在IP协议的通信过程中,使用到的协议族的统称。
TCP/IP协议族按层次分别为 应用层,传输层,网络层,数据链路层,物理层。可以按照不同的模型分4层或者是7层。
将TCP/IP分为5层,越靠下越接近硬件。
应用层:应用程序收到传输层的数据后,接下来就是要进行解读,解读必须要先规定好格式,而应用层就是规定应用程序的数据格式,主要协议有HTTP等。
传输层:该层为两台主机上的应用程序提供端到端的通信,传输层有两个传输协议为TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议),TCP是一个可靠的面向连接的协议,UDP是不可靠或者说无连接的协议。
网络层:决定如何将数据从发送方到接收方,是建立主机到主机的通信。
数据链路层:控制网络层与物理层之间的通信,主要功能是保证物理线路上进行可靠的数据传递。
物理层:该层负责物理传输,与链路有关,也与传输的介质有关。
客户端和服务器具体的
HTTP
图片出自《图解HTTP》书籍
三次握手,四次挥手
TCP三次握手,四次挥手,Runsen也不会怎么说,就把网上最通俗的图放在下面 了,还是别看我很牛逼,牛逼的是做图的大佬。
三次握手
四次挥手
图片出自公众号(程序员小小溪),更多的名词和概念查找参考公众号程序员小小溪的文章~[1]
Socket
网络编程有一个重要的概念 socket(套接字),应用程序可以通过它发送或接收数据,套接字允许应用程序将 I/O 插入到网络中,并与网络中的其他应用程序进行通信。
我是来偷窥Python中的网络通信Socket,不小心偷窥到了一个非常不错的Socket好图
将上面的图片整理步骤
1.建立连接:
- 服务器:socket--->address--->bind--->listen--->accept
- 客户端:socket--->connect
2.通信:收一发:recv(1024)<---send(byte)/sendall(byte)
3.关闭连接:close()
实现简单的通讯程序
服务端,server.py
- #导入socket模块
- import socket
- #创建套接字 或使用server = socket.socket()
- server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
- #定义绑定的ip和端口,用元组定义
- ip_port = ('127.0.0.1', 8888)
- #绑定监听:bind(address),在AF_INET下,以元组(ip,port)的形式表示地址
- server.bind(ip_port)
- #设置最大连接数,默认为1
- server.listen(5)
- #不断接受连接:one by one
- while True:
- print("等待数据连接中……")
- #接受客服端数据请求
- conn, address = server.accept()
- '''
- 向客服端返回信息
- (注意:python3.x以上,网络数据的发送接收都是byte类型,
- 发送接收String类型数据时需要对数据进行编码(发送:messages.enconde();接收后转为String类型:messages.deconde()),pyhon2.x则直接发送数据无须编码)
- '''
- messages = "连接成功!"
- conn.send(messages.encode())
- #计数信息条数
- count = 0
- #一个连接中,不断的接受客户端发来的数据
- while True:
- data = conn.recv(1024)
- #打印客户端发来的数据信息
- print(data.decode())
- #判断是否退出当前连接,等在下一个连接
- if data == b'exit':
- break
- #处理客户端数据(如:响应请求等)
- count = count + 1
- string = "第" + str(count) + "条信息:" + data.decode()
- conn.send(string.encode())
- #主动关闭连接
- conn.close()
客户端,client.py
- import socket
- #创建套接字
- client = socket.socket()
- #访问的服务器的ip和端口,用元组定义
- ip_port = ("127.0.0.1", 8888)
- #连接服务器主机
- client.connect(ip_port)
- #同一链接中,不断向服务器发生数据或请求
- while True:
- #接收服务器发送或响应的数据
- data = client.recv(1024)
- #打印接收的数据;python3.x以上数据要编码(发送:data.enconde();接收后转为String类型:data.deconde())
- print(data.decode())
- messages = input("请输入发生或请求的数据(exit退出):")
- client.send(messages.encode())
- if messages == 'exit':
- break
- '''
- #接收服务器发送或响应的数据
- data = client.recv(1024)
- #打印接收的数据;python3.x以上数据要编码,发送enconde();接收deconde()
- print(data.decode())
- '''
- #关闭连接
- client.close()
具体效果如下图所示。
多线程通信TCP服务器与多个TCP客户端同时进行连续通信,只需要通过threading创建多线程任务handle_client就可以了。
- import socket
- import threading
- import random
- def handle_client():
- # 接受客户端请求链接
- client, address = server.accept()
- print("[*] Accept connection from: %s:%d" % (address[0], address[1]))
- messages = "Hello World!"
- client.send(messages.encode())
- # 连续与当前连接的客户端通信
- while True:
- # 接受客户端数据
- request = (client.recv(1024)).decode()
- # 判断是否结束通信
- if request == 'exit':
- break
- print("[*] Received from %s:%d : %s" % (address[0], address[1], request))
- # 发送响应信息给客户端
- client.send((str(random.randint(1, 1000)) + ":" + "ACK!").encode())
- # 关闭当前连接
- client.close()
- if __name__ == "__main__":
- # 创建套接字
- server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
- # 定义绑定ip和端口
- ip = '127.0.0.1'
- port = 8888
- # 绑定监听
- server.bind((ip, port))
- # 设置最大连接数,默认为1
- server.listen(5)
- print("[*] Listening on %s:%d" % (ip, port))
- # 循环开启线程,接受多个客户端的链接通信
- while True:
- # 创建一个线程
- client_handler = threading.Thread(target=handle_client)
- # 开启线程
- client_handler.start()
python3.x以上,网络数据messages的发送接收都是byte类型,若要发送接收String类型数据时需要通过messages.enconde()对数据进行编码,接收后通过messages.deconde()转为String类型。pyhon2.x则直接发送数据无须编码。
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Reference
[1] 参考公众号程序员小小溪的文章:
https://mp.weixin.qq.com/s/KK1dnNoHrbjMyuhQptaBAQ
[2] 传送门~:
https://github.com/MaoliRUNsen/runsenlearnpy100