网络编程
网络目的 : 数据的传输
网络数据传输是一个复杂的过程
ISO： 国际标准化组织
OSI 七层模型 -->> 网络通信标准化流程
应用层 : 提供用户服务，具体内容由特点程序规定
表示层 : 数据的压缩优化
会话层 : 建立应用连接,选择传输层服务
传输层 : 提供不同的传输服务,流量控制
网络层 : 路由选择,网络互连
链路层 : 提供链路交换,具体消息以帧发送
物理层 : 物理硬件,接口,网卡,线路
osi七层模型优点: 将功能分开,降低了网络传输中的耦合性，每一部分完成自己的功能，
可以在开发和实施的过程中各司其职。
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高内聚: 单个模块功能尽量单一
低耦合: 模块之间尽量减少关联和影响
四层
应用层 ： 应用层 表示层 会话层
传输层 ： 传输层
网络层 ： 网络层
物理链路层 ：链路层和物理层
五层(tcp/ip模型)
应用层 ： 应用层 表示层 会话层
传输层 ：传输层
网络层 ：网络层
链路层 ：链路层
物理层 ：物理层
协议(网络协议) ：在网络通信中，各方必须遵守的规定，包括建立什么样的连接，消息结构等
应用层：TFTP HTTP DNS SMTP
传输层：TCP UDP
网络层：IP
物理层：IEEE
网络基本概念
主机: "localhost" 表示本台计算机
网络上: 只在本地测试使用
'localhost' '127.0.0.1'
如果想在网络上进行测试
'0.0.0.0' '' '本机IP'
cookie
查看IP网络信息
linux ifconfig
win ipconfig
获取计算机名称
#先导入socket模块
In [2]: socket.gethostname()
#Out[2]: 'tedu'
获取主机IP
In [5]: socket.gethostbyname('localhost')
Out[5]: '127.0.0.1'
In [6]: socket.gethostbyname('tedu')
Out[6]: '127.0.1.1'
In [7]: socket.gethostbyname('')
Out[7]: '0.0.0.0'
IP地址
在网络上用于区分一台计算机
IPv4 : 点分十进制 e.g. 192.168.1.72 0~255
32位二进制表示
IPv6 : 128
网络连接测试命令: ping 172.60.50.92
特殊IP
127.0.0.1 本地测试IP (本地计算机测试用)
0.0.0.0 本地网卡通用IP (局域网内)
192.168.1.0 表示当前网段 (192.168.1.0 ~ 1
192.168.1.1 表示网关 (类似路由器)
192.168.1.255 广播地址
获取服务主机信息
In [7]: socket.gethostbyaddr("www.baidu.com")
Out[7]: ('127.0.0.1', [], ['119.75.213.61'])
主机 别名 IP地址
将ip十进制转化为二进制
In [12]: socket.inet_aton("192.168.1.2")
Out[12]: b'\xc0\xa8\x01\x02'
将ip二进制转化为十进制
In [11]: socket.inet_ntoa(b"\xc0\xa8\x01\x02")
Out[11]: '192.168.1.2'
域名 : 网络服务器IP地址的名称
url : 在网络上定位某个资源位置的字串（网址如www.baidu.com）
端口号 : 端口号是网络地址的一部分，在一个系统中，每个网络应用都会有一个唯一的端口号，取来区别其他应用，接受发往这个端口的消息
数字范围 ： 1 ~ 65535
1 ~ 255 : 一些众所周知的端口
256 ~ 1023 : 系统应用
1024 ~ 65535 : 自用
推荐 > 10000
测试一个软件的端口号
In [9]: socket.getservbyname('mysql')
Out[9]: 3306
传输层服务
面向连接的传输服务 --> tcp协议
传输特征:
* 提供可靠的传输服务
可靠性表现: 数据在传输过程中,无失序，无差错，无重复，无丢失
* 传输过程中有建立和断开连接的过程
三次握手: 建立数据传输两端的持续连接
1.客户端向服务器发起连接请求
2.服务器收到连接请求进行确认,返回报文
3.客户端收到服务器确认进行连接创建
四次挥手: 断开连接的两端，保证数据的传输完整
1.主动方发送报文,告知被动方要断开连接
2.被动方返回报文,告知收到请求,准备断开
3.被动方再次发送报文,告知准备完毕可以断开
4.主动方发送报文完成断开
适用情况: 文件的上传下载，网络情况良好，需要必须保证可靠性的情况
比如: 信息聊天，文件上传下载，邮件，网页获取
面向无连接的传输服务 --> udp协议
传输特征 :
* 不保证传输的可靠性
* 无需建立三次握手和四次挥手的连接断开过程
* 消息的收发比较自由，不受其他约束
适用情况:网络情况较差，对可靠性要求不高，收发消息的两端不适合建立固定连接
比如： 网络视频，群聊，发送广播
问题总结:
1.osi模型
2.三次握手和四次挥手
3.tcp和udp的区别
socket套接字编程
目的：通过编程语言提供的函数接口进行组合，更简单的完成基于tcp和udp通信的网络编程
套接字：完成上述目标的编程方法方案
套接字的分类
流式套接字(SOCK_STREAM):传输层基于tcp的协议进行通信
数据报套接字(SOCK_DGRAM):传输层基于udp的协议进行通信
底层套接字(SOCK_RAM):访问底层协议的套接字
TCP套接字
import socket
1.创建套接字
socket.socket(socket_family = AF_INET, socket_type = SOCK_STREAM, proto = 0）
功能: 创建一个套接字
参数: socket_family 选择地址族类型 AF_INET 表示IPV4
socket_type 选择套接字类型 SOCK_STREAM 流式 SOCK_DGRAM 数据报
proto 通常为0 (表示选择子协议)
返回值: 返回一个套接字对象
2.绑定IP端口
sockfd.bind()
功能：绑定IP和端口
参数：二元元组，第一项为ip 第二项为端口号
e.g. ("192.168.1.2",8888)
3.将套接字设置为可监听
sockfd.listen(n)
功能：将套接字设置为监听套接字，并设置监听队列
参数：监听对象的大小 n为大于0的正整数
4.等待客户端的连接
connfd,addr = sockfd.accept()
功能：阻塞等待客户端的连接
返回值: connfd 一个新的套接字，用于和指定客户端通信
addr 连接的客户端的地址
*阻塞函数：程序运行到阻塞函数位置，如果某种预期条件没有达成则暂停运行，直到条件达成后再继续运行
5.消息收发
data = connfd.recv(buffersize)
功能：接收消息
参数：每次最多接受的消息大小 bytes
返回值：返回接收到的内容 decode()
n = connfd.send(data)
功能：发送消息
参数：要发送的内容 必须是bytes格式 encode()
返回值：实际发送的字节数
6.关闭套接字
closs()
功能：关闭套接字,tcp连接断开
* telnet ip port 表示连接tcp服务端
tcp客户端
1.创建套接字
socket()
* 通信的两端套接字类型相同
2.发起连接
connect()
功能: 发起连接请求
参数: 元组,服务器端的地址
3.发收消息
send recv
* 两端收发需要配合
4.关闭套接字
close()
作业:
1.口述三个问题
2.将tcp服务端和客户端改成可以循环收发的模式，当发送##时两端都退出
3.当客户端退出后，服务端可以继续等待连接其他客户端，进行操作
#tcp_server.py
from socket import *
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM) #创建tcp套接字
sockfd.bind(("127.0.0.1",8883)) #绑定IP和端口
sockfd.listen(5) #设置监听
print("Waiting for connect....") #等待客户端链接
connfd,addr = sockfd.accept()
print("Connect from",addr)
#接收
while True:
data = connfd.recv(1024)
# print(repr(data))
if not data :
break
print("Receive message >>",data.decode())
#发送
n = connfd.send(b"Receive your message\n")
print("Send %d bytes data"%n)
#关闭套接字
connfd.close()
sockfd.close()
from socket import *
sockfd = socket() #创建套接字 tcp 默认参数即可
sockfd.connect(('127.0.0.1',8883)) #发起链接请求
while True:
data = input("发送>>")
if data == "##":
break
sockfd.send(data.encode()) #发送消息 bytes格式
data = sockfd.recv(1024).decode()
print(data)
#关闭套接字
sockfd.close()