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python 網路程式設計要點總結

2021-06-18 16:01:31

1,七層網路協定

應表會傳網數物:

應用層、表示層、對談層: (這三層又可以合併為應用層,這樣就是五層網路協定【osi五層協定】) python '你好'.encoding('utf-8')

傳輸層: 預備如何傳輸、使用的埠 (port,tcp,udp); 四層路由器、四層交換機

網路層: ip(ipv4 ipv6); 路由器、三層交換機

資料鏈路層: mac(mac, arp協定:可以通過ip找到mac); 二層交換機、網路卡(單播、廣播、組播,arp用到單播和廣播)

物理層 : 轉成電訊號

2,TCP/UDP

tcp需要先建立連線,然後才能夠通訊(類似於打電話)

  • 佔用連線,可靠(訊息不會丟失),實時性高,慢(效率低、面向連線、可靠、全雙工)
  • 三次握手
    • 使用者端向伺服器端傳送syn請求
    • 伺服器端回覆ack並行送syn請求
    • 使用者端接收到請求後再回復ack,連線建立
      • 在socket中是由 使用者端connect() 和 伺服器端accept()兩個命令完成的
  • 四次揮手
    • 使用者端向伺服器端傳送fin請求
    • 伺服器端回覆ack確認
    • 伺服器端向用戶端傳送fin請求
    • 使用者端回覆ack確認
      • 在socket中是由 使用者端sk.close() 和 伺服器端 conn.close()兩個命令完成的
      • 揮手時伺服器端的ack和fin不能同時傳送,因為使用者端傳送完所有資訊時,伺服器端不一定完成了所有資訊的傳送

udp不需要建立連線,就可以通訊(類似於發資訊)

不佔用連線,不夠可靠(訊息因為網路不穩定可能丟失),實時性不高(效率高、無連線的、不可靠的)

3,例子

'''
------------------------------
TCP協定
------------------------------
'''
'''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('再見'.encode('utf-8'))

sk.close()

'''
------------------------------
UDP協定
------------------------------
'''
'''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') == '對方和你斷開了連線':
        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('對方和你斷開了連線'.encode('utf-8'), server)
        break
    sk.sendto(msgSend.encode('utf-8'), server)
    msg = sk.recv(1024).decode('utf-8')
    if msg.upper() == 'Q':
        print('對方和你斷開了連線')
        break
    print(msg)

4,粘包

只出現在tcp協定中,因為tcp協定中多條訊息之間沒有邊界,並且還有各種優化演演算法,因此會導致傳送端和接收端都存在粘包現象:

傳送端:兩條訊息很短,而且傳送的間隔時間也很短

接收端:多條訊息沒有及時接收,而在接收方的快取堆在一起導致粘包

'''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()

解決粘包問題的本質:設定邊界(傳送長度、傳送訊息,交替進行)

1,自定義協定

'''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模組

import struct
'''~2**32, 排除符號位,相當於1G的資料的長度'''

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]))

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