网络编程笔记(1)——CS架构和BS架构、TCP/UDP协议、socket概念

网络编程：

内容目录

• CS架构
• BS架构
• TCP/UDP协议
• socket概念

1.C/S架构

C/S即：Client和Server，中文意思：客户端与服务器端架构，这种架构也是从用户层面（也可以是物理层面）来划分的。

这里的客户端一般泛指客户端应用程序EXE，程序需要先安装后，才能运行在用户的电脑上，对用户的电脑操作系统环境依赖大。

2.B/S架构

B/S即：Browser与Server，浏览器端与服务器端架构，这种架构是从用户层面来划分的。

Browser浏览器，其实也是一种Client客户端，只是这个客户端不需要大家去安装什么应用程序，只需在浏览器上通过HTTP请求服务器端相关的资源（网页资源），客户端Browser浏览器就能进行增删改查。

3.两者关系

• B/S和C/S架构是什么关系？
  • B/S架构是C/S架构的一种

4.端口

• 通过端口号找到对应的程序
• 在计算机上，每一个需要网络通信的程序，都会开一个端口
• 在同一个时间只会有一个程序占用一个端口
• 端口范围：0-65535，一般情况下分配8000往后的端口号，避免占用系统端口

5.TCP/UDP协议

5.1两个协议的区别

• TCP协议连接的三次握手，和断开的四次挥手，特点：
  • 可靠的，面向连接的协议。
  • 传输效率低，但是全双工通信（发送缓存&接收缓存）、面向字节流。
  • 使用TCP的应用：WEB浏览器，电子邮件，文件传输程序。
• UDP只传输，不应答，特点：
  • 提供不可靠，无连接的服务。传输效率高（发送前时延迟小），一对一，一对多，多对一，多对多，面向报文，尽最大努力服务，无拥塞控制
  • 使用UDP的应用：域名系统（DNS），视频流，IP语音（VoIP）.

5.2 网络传输流程图：

6.socket概念

• 什么是socket（套接字）

  socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，socket其实是一个门面模式：它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让socket去组织数据，以符合指定的协议。
  
  其实站在你的角度上看，socket就是一个模块。我们通过调用模块中已经实现的方法建立两个进程之间的连接和通信。
  也有人将socket说成ip+port，因为ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序。
  所以我们只要确立了ip和port就能找到一个应用程序，并且使用socket模块来与之通信。
  

• 两种类型的套接字家族

  • 基于文件类型的套接字(不常用)

    名称：AF_UNIX
    unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信。
    

  • 基于网络类型的套接字（常用，关键）

    名称：AF_INET
    还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有的地址家族中，AF_INET是应用最广泛的一个，python支持很多地址家族，但是由于我们只关系网络编程，所以大部分时候我们只使用AF_INET
    

• socket基于TCP和UDP的连接图

  

• 对话应用

  #Server端：
  import socket
  #此为TCP协议的连接
  sk = socket.socket()        #拿到socket的句柄
  sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)#避免服务器重启的时候报address already in use
  # sk.bind('ip','port')       #使用socket句柄绑定ip和端口（ip和端口必须为一个元组）
  sk.bind(('127.0.0.1',8080))
  sk.listen()                 #监听是否有通信
  
  conn,addr = sk.accept()     #接收到client：连接：connection，地址：address，获取一个客户端的连接，已经完成了三次握手建立起一个连接了。此时为阻塞状态
  
  ret = conn.recv(1024)       #接收到1024个字节，如果更改，必须为1024的倍数
  print(ret)
  conn.send(b'server-hi')     #和client传信息，必须传一个byte类型
  ret = conn.recv(1024)
  print(ret.decode('utf-8'))
  conn.send(bytes('黄焖鸡米饭',encoding='utf-8'))
  
  conn.close()                #连接断开
  sk.close()                  #关闭socket
  
  
  #Client端：
  import socket
  sk = socket.socket()
  sk.connect(('127.0.0.1',8080))
  
  sk.send(b'Client-hi')
  ret = sk.recv(1024)
  print(ret)
  sk.send(bytes('你吃饭了吗'.encode('utf-8')))
  ret = sk.recv(1024)
  print(ret.decode('utf-8'))
  
  sk.close()
  

  #一直对话：
  #server端：
  import socket
  sk = socket.socket()        #拿到socket的句柄
  sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)      #避免服务器重启的时候报address already in use
  #sk.bind('ip','port')       #使用socket句柄绑定ip和端口
  sk.bind(('127.0.0.1',8080))
  sk.listen()                 #监听是否有通信
  
  conn,addr = sk.accept()     #接收到client：连接：connection，地址：address
  print(addr)
  while True:
      ret = conn.recv(1024).decode('utf-8')       #接收到1024个字节，如果更改，必须为1024的倍数
      if ret == 'bye':
          break
      print(ret)
      info = input(">>>：")
      conn.send(bytes(info,encoding='utf-8'))     #和client传信息，必须传一个byte类型
  
  conn.close()                #连接断开
  sk.close()                  #关闭socket
  
  #Client端：
  import socket
  sk = socket.socket()
  sk.connect(('127.0.0.1',8080))
  while True:
      info = input('>>>：')
      if info == 'bye':
          sk.send(b'bye')
          break
      sk.send(bytes(info.encode('utf-8')))
      ret = sk.recv(1024).decode('utf-8')
      print(ret)
      if ret == 'bye':
          sk.send(b'bye')
          break
  sk.close()