week 7

python - 网络

网络基础

• 什么是网络通讯：

使用网络能够把多方链接在一起，然后可以进行数据传递

所谓的网络编程就是，让在不同的电脑上的软件能够进行数据传递，即进程之间的通信

• 网络通讯基本概念：

1、IP地址

用来在网络中标记一台电脑，比如192.168.1.1；在本地局域网上是唯一的。

2、IP地址有五类：

A：1.0.0.1-126.255.255.254 网络地址的最高位必须是“0”，可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1677214个主机

B：128.1.0.1-191.255.255.254 网络地址的最高位必须是“10”，可用的B类网络有16384个，每个网络能容纳65534主机

C：192.0.1.1-223.255.255.254 网络地址的最高位必须是“110”C类网络可达2097152个，每个网络能容纳254个主机

D：224.0.0.1-239.255.255.254 D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中多点广播地址用来一次寻址一组计算机 s 地址范围

E：以“1111”开始，为将来使用保留，E类地址保留，仅作实验和开发用

子网掩码：区分网络号和主机号

3、私有ip：

国际规定有一部分IP地址是用于我们的局域网使用，也就是属于私网IP，不在公网中使用的，（本地局域网上的IP，专门为组织机构内部使用）它们的范围是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

IP地址127．0．0．1~127．255．255．255用于回路测试，

如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用http://127.0.0.1就可以测试本机中配置的Web服务器。

4、ifconfig：

显示所有网卡的信息：（windows中使用ipconfig）

5、ping：

通常用ping来检测网络是否正常

• 端口：（用来标记区分进程）

1、一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如HTTP（万维网服务）、FTP（文件传输）、SMTP（电子邮件）等，这些服务完全可以通过1个

IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？显然不能只靠IP地址，因为IP地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地

址+端口号”来区分不同的服务的。 需要注意的是，端口并不是一一对应的。比如你的电脑作为客户机访问一台WWW服务器时，WWW服务器使用“80”端口

与你的电脑通信，但你的电脑则可能使用“3457”这样的端口。

2、端口是通过端口号来标记的，端口号只有整数，范围是从0到65535

3、端口号不是随意使用的，而是按照一定的规定进行分配。知名端口是众所周知的端口号，范围从0到1023；80端口分配给HTTP服务；21端口分配给FTP服务

• 网络传输协议：

 udp和tcp都是网络传输的协议，只不过具体传输形式不一样，但功能都是定义网络传输数据规则。

根据TCP/IP协议簇功能的不同，将它分为了几种层次：

 

                    网络接口层（链路层）                                          物理层

                    网络层                                                                  数据链路层

                    传输层                                                                  网络层

                    应用层                                                                  传输层

                                                                                                会话层

                                                                                                表示层

                                                                                                应用层

 

             网络传输三个必要的前置条件：ip地址，协议，端口

Socket-UDP编程-简介

socket:通过网络完成进程间通信的方式

1、Socket本质是编程接口(API)： Socket 是对 TCP/IP 协议的封装

套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认

2.创建socket

import  socket      #导入套接字模块

s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

该函数带有两个参数（参数必须写） ：AF_INET（ipv4协议于 Internet 进程间通信）

套接字类型： SOCK_STREAM（流式套接字，用于TCP 协议）

                      SOCK_DGRAM（数据报套接字， 用于 UDP 协议）

确定了IP地址端口号（ipv4协议），TCP或UDP协议之后，计算机之间可以进行通信

3 互联网协议簇

UDP --- User Data Protocol，用户数据报协议

TCP --- Transmission Control Protocol，传输控制协议

4.Socket编程-udp编程

发送数据

          from socket import *

          s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM) #创建套接字

          addr = ('192.168.1.17', 8080) #准备接收方地址

          data = input("请输入：")

          s.sendto(data.encode(),addr) #发送数据时，python3需要将字符串转成byte #encode(‘utf-8’)# 用utf-8对数据进行编码，获得bytes类型对象 #decode（）反过来

         s.close()

接收数据

         from socket import * s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM) #创建套接字

　　 addr = ('192.168.1.17', 8080) #准备接收方地址

　　 data = input("请输入：")

　　 s.sendto(data.encode(),addr) #等待接收数据

　　 redata = s.recvfrom(1024) #1024表示本次接收的最大字节数

　　 print(redata)

　　 s.close()

5.TFTP（Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议）

使用这个协议，就可以实现简单文件的下载   tftp端口号为69

• TFTP格式要求

• 构造下载请求数据：“1test.jpg0octet0”

import struct

cmb_buf = struct.pack(“!H8sb5sb”,1,b“test.jpg”,0,b“octet”,0)

!H8sb5sb: ! 表示按照网络传输数据要求的形式来组织数据（占位的格式）

H 表示将后面的 1 替换成占两个字节

8s 相当于8个s（ssssssss）占8个字节

b 占一个字节

• struct模块使用

struct模块可以按照指定格式将Python数据转换为字符串,该字符串为字节流

struct模块中最重要的三个函数是pack(), unpack(), calcsize()

 按照给定的格式(fmt)，把数据封装成字符串(实际上是类似于c结构体的字节流)：pack(fmt, v1, v2, ...) 

 按照给定的格式(fmt)解析字节流string，返回解析出来的元组：unpack(fmt, string)

 计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存：calcsize(fmt)

• TFTP下载器

　　import struct
　　from socket import *
　　filename = 'test1.jpg'
　　server_ip = '192.168.1.3'
　　send_data = struct.pack('!H%dsb5sb' % len(filename), 1, filename.encode(), 0, 'octet'.encode(), 0)
　　s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
　　s.sendto(send_data, (server_ip, 69)) # 第一次发送, 连接服务器69端口
　　f = open(filename, 'ab') #a:以追加模式打开（必要时可以创建）append;b:表示二进制
　　while True:
　　recv_data = s.recvfrom(1024) # 接收数据
　　caozuoma, ack_num = struct.unpack('!HH', recv_data[0][:4]) # 获取数据块编号
　　rand_port = recv_data[1][1] # 获取服务器的随机端口

　　if int(caozuoma) == 5:
　　print('文件不存在...')
　　break
　　print("操作码：%d,ACK：%d,服务器随机端口：%d,数据长度：%d"%(caozuoma, ack_num, rand_port, len(recv_data[0])))
　　f.write(recv_data[0][4:])#将数据写入
　　if len(recv_data[0]) < 516:
　　break
　　ack_data = struct.pack("!HH", 4, ack_num)
　　s.sendto(ack_data, (server_ip, rand_port)) # 回复ACK确认包

udp 广播

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) #对这个需要发送广播数据的套接字进行修改设置，否则不能发送广播数据

s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1) #允许s发送广播数据 

代码实现广播

　　import socket
　　dest = (‘’,7788）#自动识别当前网络的广播地址
　　#创建udp套接字
　　s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
　　#对这个需要发送广播数据的套接字进行修改设置，否则不能发送广播数据
　　s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1) #允许s发送广播数据
　　#setsocketopt 设置套接字选项
　　#以广播形式发送数据到本网络的所有电脑中
　　s.sendto(b'Hi',dest)
　　print("等待回复")
　　while True:
　　(buf, address) = s.recvfrom(2048)
　　print(address,buf.decode(“GB2312”))

Socket-tcp编程-简介

1.TCP：传输控制协议

TCP通信模型： 在通信之前，必须先等待建立链接

 

2 . 三次握手

3. 四次挥手

TCP服务器

　　from socket import *
　　tcpSerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
　　address = ("", 7788)
　　tcpSerSocket.bind(address)
　　tcpSerSocket.listen(5)#设置最大连接数
　　newSocket, clientAddr = tcpSerSocket.accept()
　　　　　　# 如果有新的客户端来链接服务器， 那么就产创建个新的套接字
　　　　　　　　# newSocket来为这个客户端服务
　　　　　　　　# tcpSerSocket就可以省下来等待其他新客户端的链接 
　　recvData = newSocket.recv(1024)# 接收对方发送过来的数据， 最大接收1024个字节
　　newSocket.send("thank you!")
　　newSocket.close()
　　tcpSerSocket.close()

 TCP客户端

　　from socket import *
　　clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

　　serAddr = ('192.168.1.17', 7788)#链接服务器
　　
　　clientSocket.connect(serAddr)

　　clientSocket.send(b"hello")
　　recvData = clientSocket.recv(1024)
　　print("接收到的数据为：", recvData)
　　clientSocket.close()

 

并发网络服务器

 

from socket import *
from multiprocessing import *
from time import sleep

 

def dealWithClient(newSocket,destAddr):
　　while True:
　　　　recvData = newSocket.recv(1024)
　　　　if len(recvData)>0:

　　　　　　print(recvData)
　　　　else:
　　　　　　print("客户端关闭")
　　　　　　break
　　　　newSocket.close()
def main():
　　serSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM)
　　serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)
　　localAddr = ("",7788)
　　serSocket.bind(localAddr)
　　serSocket.listen(5)
　　try:
　　　　while True:
　　　　　　print("主进程等待连接")
　　　　　　newSocket,destAddr = serSocket.accept()
　　　　　　client = Process(target=dealWithClient,args=(newSocket,destAddr))　　　　　
　　　　　　client.start()
　　　　　　newSocket.close()
　　finally:
　　　　serSocket.close()
if __name__ == "__main__":
　　main()

 

转载于:https://www.cnblogs.com/hyt19911004/p/11320820.html