python学习Day31--粘包

【基本知识点】

一、回顾

1、TCP编码、UDP编码、PyCharm带颜色输出

2、三次握手：客服端先发起

　　客服端先发起连接请求；

　　服务器回复确认收到，连接客服端的请求；

　　客服端回复收到请求，可以连接。

3、四次挥手：谁可以先发起请求

　　客服端发起一个请求，代表我没有数据继续发送了，但是如果你有数据继续发，我可以继续接受；

　　服务器发送一个确认收到的ACK

　　服务器再发送一个断开连接的请求，标识可以断开连接了；

　　客服端回复一个确认能收到。

【三个标识】：

ACK：确认收到；            SYN：请求连接的这么一个标识；       FIN：请求断开的这么一个标识

4、UDP特点：不面向连接，不可靠，面向数据，速度快。

5、TCP特点：可靠的，基于连接的，面向字节流形式的。

6、OSI五层模型：应用层（http, https, ftp），传输层（tcp, udp），网络层(ip)，数据链路层(arp)，物理层。

7、socket：是一个模块，是一个套接字，是一个类，是传输层和应用层之间的一个抽象层。

8、子网掩码：子网掩码&IP地址  得到网段

二、执行命令

在py代码中如何去调用操作系统的命令。

1、新模块：subprocess

r = subprocess.Popen('dir',shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
# 各个参数说明subprocess.Popen(cmd,shell=True,subprocess.stdout,subprocess.stderr)
# cmd:代表系统命令
# shell = True:代表这条命令是 系统命令，告诉操作系统，将cmd当成系统命令去执行
# stdout:是执行完系统命令之后，用于保存结果的一个管道
# stderr:是执行完系统命令之后，用于保存错误的一个管道

2、一个案例需求：

　　客服端发送要执行的命令

　　服务器执行，执行完成将结果返回给客服端

　　客服端拿到结果呈现到用户眼前

# *******************服务端**********************开始
import socket
import subprocess

sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',8080))
sk.listen()

conn,addr = sk.accept()
while 1:
    cmd = conn.recv(1024).decode('utf-8')
    r = subprocess.Popen(cmd,shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
    stdout = r.stdout.read()
    stderr = r.stderr.read()
    if stderr:
        conn.send(stderr)
    else:
        conn.send(stdout)

conn.close()
sk.close()
# *******************服务端**********************结束


# *******************客服端**********************开始
import socket

sk = socket.socket()

sk.connect_ex(('127.0.0.1',8080))
while 1:
    cmd = input('请输入一个命令>>>')
    sk.send(cmd.encode('utf-8'))

    result = sk.recv(102400).decode('gbk')

    print(result)


sk.close()
# *******************客服端**********************结束

三、粘包

1、粘包问题：（只有tcp协议才会发生粘包）

　　① 发送端发送数据，接收端不知道应该如何去接收，造成一种数据混乱的现象。

　　② udp不会发生粘包，udp协议本层对一次收发数据大小的限制是：

　　　　65535 - ip包头(20） - udp包头(8) = 65507

　　③ 站在数据链路层，因为网卡的MTU一般被限制在了1500，所以对于数据链路层来说，一次收发数据的大小被限制在 1500 - ip包头(20) - udp包头(8) = 1472

　　【结论】：

　　　　如果sendto(num) 的num > 65507  则会报错；

　　　　1472 < num < 65507 会在数据链路层拆包，而udp本身就是不可靠协议，所以一旦拆包之后，造成的多个小数据包在网络传输中，如果丢任何一个，那么此次数据传输失败。

2、粘包的缘由：两种

　　① 合包机制：（Nagle算法）将多次连续发送且时间间隔较小的数据，进行打包成一块数据传送。

　　② 拆包机制：在发送端因为网卡MTU限制，会将大的超过MTU限制的数据进行拆分，拆分为多个小的数据进行传输；当传输目标主机的操作系统层时，会重新将多个小的数据合并成原本的数据。

3、粘包测试

# *******************服务端**********************开始
import socket
sk = socket.socket()

sk.bind(('127.0.0.1',8888))
sk.listen()

conn,addr = sk.accept()

conn.send(b'hello')
conn.send(b'world')

conn.close()
sk.close()

# *******************服务端**********************结束


# *******************客服端**********************开始
import socket
sk = socket.socket()

sk.connect_ex(('127.0.0.1',8888))

msg1 = sk.recv(1024)
print('msg1:',msg1)  # 粘包发生时，打印：msg1: b'helloworld'

msg2 = sk.recv(1024)

print('msg2:',msg2)

sk.close()
# *******************客服端**********************结束

结果：

【课后练习】

1、文件的上传下载

# *******************服务端**********************开始
# 功能不完善，只能实现当前目录。后期可以加上，目录的切换功能
import socket
import json

sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',8888))
sk.listen()

conn,addr = sk.accept()
while 1:
    # 通信
    str_dic = conn.recv(4800).decode('utf-8')
    dic = json.loads(str_dic) # 得到字典
    if dic['opt'] == 'upload':
        # 上传
        filename = 'shangchuan_' + dic['filename']
        with open(filename, 'w', encoding='utf-8') as f:
            f.write(dic['content'])
        break

    elif dic['opt'] == 'download':
        # 下载
        filename = dic['filename']
        with open(filename,'r',encoding='utf-8') as f:
            content = f.read()
        dic['content'] = content
        str_dic = json.dumps(dic)
        conn.send(str_dic.encode('utf-8'))
        break

conn.close()
sk.close()
# *******************服务端**********************结束


# *******************客服端**********************开始
import os
import socket
import json

sk = socket.socket()
sk.connect_ex(('127.0.0.1',8888)) # 带返回值，如果出粗，不会报错会返回错误的编码

menu = {'1':'upload','2':'download'}
for k,v in menu.items():
    print(k,v)

num = input("请输入功能选项：")
if num == '1':
    # 上传功能
    dic = {'opt':menu.get(num),'filename':None,'content':None}
    file_path = input("请输入一个文件的绝对路径：")
    # D:/wendang/PyCharmCode/Python学习/day31 粘包/文件上传下载/xxx.py
    filename = os.path.basename(file_path)
    with open(file_path,'r',encoding='utf-8') as f:
        content = f.read()

    dic['filename'] = filename
    dic['content'] = content

    # 字典序列化
    str_dic = json.dumps(dic)
    sk.send(str_dic.encode('utf-8'))

elif num == '2':
    # 下载功能
    filename = input("请输入文件名：")
    dic = {'opt':menu.get(num),'filename':filename,'content':None}
    str_dic = json.dumps(dic)
    sk.send(str_dic.encode('utf-8'))

    str_dic = sk.recv(4800).decode('utf-8')
    dic = json.loads(str_dic)
    filename = 'xiazai_' + dic['filename']
    with open(filename,'w',encoding='utf-8') as f:
        f.write(dic['content'])

else:
    print("输入错误")

sk.close()
# *******************客服端**********************结束

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时间：2020-03-17  17:15:10

作者（QQ）：931935931