pythonnet01

网络编程

网络功能 : 数据传输

ISO(国际标准化组织)

OSI七层模型 ---》 网络通信工作流程的标准化

应用层 ： 提供用户服务，具体功能由特定的程序而定
表示层 ： 数据的压缩优化，加密
会话层 ： 建立应用级的连接，选择传输服务
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 ： 进行数据转换，具体消息的发送，链路连接
物理层 ： 物理硬件，接口设定，网卡路由交换机等

cookie
高内聚 ：模块功能尽可能单一，不要掺杂
低耦合 ：模块之间尽可能减少关联和影响

OSI七层模型优点 ： 1. 将工作流程标准化
                   2. 降低了模块间的耦合度，使每一部分可以单独开发，单独工作。

四层模型
应用层  ： 应用层，表示层，会话层
传输层
网络层
物理链路层

五层模型（TCP/IP模型）
应用层 ： 应用层，表示层，会话层
传输层
网络层
链路层
物理层

数据传输流程

1. 发送端由应用层到物理层逐层添加信息头（首部），最终在物理层发送。
2. 中间经过节点（交换机，路由器等）转发，发送到接收端
3. 在接收端根据发送端的每个信息头进行解析，最终消息到应用层展示给用户。

网络协议：在网络通信中双方都遵循的规定。包括建立什么样的网络结构，消息结构，标识代表什么等。

应用层 ： TFTP  HTTP  DNS   SMTP
传输层 ： TCP   UDP
网络层 ： IP
物理层 ： IEEE

网络相关概念

网络主机 ： 在网络中标识一台计算机    HOST

本地使用 ：'localhost'
            '127.0.0.1'
网络使用 : '0.0.0.0' 
            '192.168.207.129'

ifconfig  ： 查看IP信息

获取计算机名
In [3]: socket.gethostname()
Out[3]: 'tedu'

通过计算机名获取地址
In [5]: socket.gethostbyname('localhost')
Out[5]: '127.0.0.1'

IP地址
网络上确定一台主机网络位置的地址

IPv4 ： 点分十进制  192.168.1.2  0--255

IPv6 ： 128位

ping  ip  ： 测试和某台网络主机是否联通

特殊IP地址

127.0.0.1  本地测试IP
0.0.0.0   使用本机可用IP
192.168.1.0  表示网段IP
192.168.1.1  网关IP
192.168.1.255  广播地址

通过地址获取主机网络信息
In [7]: socket.gethostbyaddr('www.baidu.com')
Out[7]: ('127.0.0.1', [], ['119.75.216.20'])
          主机名     别名   网络地址

点分十进制地址转换为二进制
In [9]: socket.inet_aton('192.168.1.2')
Out[9]: b'xc0xa8x01x02'

二进制地址转换为点分十进制
In [10]: socket.inet_ntoa(b'xc0xa8x01x02')
Out[10]: '192.168.1.2'

域名 ： 网络服务器地址的名称

1. 方便记忆
2. 名称表达一定的含义

网络端口号

端口是网络地址的一部分，用于区分一个网络主机上的网络应用

* 在一个操作系统中不同的网络应用监听不同的端口号

取值范围 ： 1--65535
    1--255   一些众所周知的通用端口
    256--1023   系统应用端口
    1024 ---65535  自用端口
    建议使用  >10000

获取一个应用的端口信息
In [11]: socket.getservbyname('mysql')
Out[11]: 3306

网络字节序 ： 数据在网络中的传输格式

传输层服务

面向连接的传输服务

基于tcp协议的数据传输

传输特征 ： 提供可靠的数据传输，可靠性指数据传输过程中无丢失，无失序，无差错，无重复。

实现手段： 数据传输断开前都需要进行传输和断开的确认

三次握手 ： tcp传输在数据传输前建立连接的过程
1. 客户端向服务器发送连接请求
2. 服务器收到请求后，恢复确认消息，表示允许连接
3. 客户端收到服务器恢复，进行最终标志发送确认连接

四次挥手 ： tcp传输在连接断开前进行断开确认的过程
1. 主动发发送报文告知被动方要断开连接
2. 被动方收到请求后立即返回报文告知已经准备断开
3. 被动方准备就绪后再次发送报文告知可以断开
4. 主动方发送消息，确认最终断开

应用情况 ： 适用于传输较大的文件，网络情况良好，需要保证传输可靠性的情况。
比如： 网页的获取，文件下载，邮件传输，登录注册

面向无连接的传输服务

基于udp协议的传输

传输特点 ： 不保证传输的可靠性，传输过程没有连接和断开的流程，数据收发自由。

使用情况 ： 网络情况较差，对传输可靠性要求不高，需要提升传输效率。不便连接，需要灵活收发消息。
比如：网络视频，群聊，广播发送

要求 ：
    1. osi七层模型介绍一下，tcp/ip模型呢
    2. tcp服务和udp服务有什么区别
    3. 三次握手和四次挥手是什么意思，过程是怎样的

socket套接字编程
    目标： 根据socket模块提供的接口函数，进行组合使        用完成基于tcp或者udp的网路编程。
   
    套接字 ： 完成上述目标的一种编程手段，编程方案

    套接字分类：
        流式套接字（SOCK_STREAM）: 传输层基于tcp协议 的套接字编程方案。
 数据报套接字（SOCK_DGRAM）: 传输层基于udp协议的套接字编程方案。
 底层套接字（SOCK_RAM）：访问底层协议的套接字编程。
   
     * 面向连接的传输--tcp协议--可靠地--流式套接字
     * 面向无连接传输--udp协议--不可靠--数据报套接字

tcp套接字服务端编程

import  socket

1. 创建套接字

sockfd = socket.socket(socket_family = AF_INET,
                       socket_type = SOCK_STREAM,
         proto = 0)
功能 ： 创建套接字
参数 ： socket_family : 选择地址族类型  AF_INET
        socket_type :  套接字类型 SOCK_STREAM 流式
                           SOCK_DGRAM 数据报
        proto : 选择子协议类型  通常为0
返回值 ： 返回套接字对象

2. 绑定服务端地址
sockfd.bind(addr)
功能 ： 绑定IP地址
参数 ： 元组  （ip，port）

localhost    可以被本机用  127.0.0.1
127.0.0.1    同上
192.168.205.127   可以被所有人用192.168.205.127访问
0.0.0.0  可以被所有人用192.168.205.127访问
         也可被自己用127.0.0.1访问

3. 设置监听套接字
sockfd.listen(n)
功能：将套接字设置为监听套接字，创建监听队列
参数：n 表示监听队列大小

* 一个监听套接字可以连接多个客户端套接字

4. 等待处理客户端连接请求
connfd，addr = sockfd.accept()
功能 ： 阻塞等待处理客户端连接
返回值： connfd  客户端连接套接字
         addr    连接的客户端地址

* 阻塞函数 ： 程序运行过程中遇到阻塞函数则暂停运行，直到某种阻塞条件达成再继续运行。

5. 消息收发

data = connfd.recv(buffersize)
功能 ： 接收对应客户端消息
参数 ： 一次最多接收多少字节
返回值 ： 接收到的内容

* 如果没有消息则会阻塞

n = connfd.send(data)
功能 ： 发送消息给对应客户端
参数 ： 要发送的内容，必须是bytes格式
返回值 ： 返回实际发送消息的大小

6. 关闭套接字
sockfd.close()
功能： 关闭套接字

tcp客户端
1. 创建套接字
   * 必须相同类型的套接字才能通信
2. 建立连接
   sockfd.connect(servr_addr)
   功能 ： 建立连接
   参数 ： 元组， 服务端地址
3. 消息收发
   * 消息收发要和服务端配合，避免两边都出现recv阻塞
4. 关闭套接字

# import socket

# #创建套接字
# sockfd =socket.socket()

# # sk = socket.socket()
# # sk.bind(("127.0.0.1",8080))

# #绑定套接字
# sockfd.bind(('0.0.0.0',8888))

# #设置监听
# sockfd.listen(5)

# print('Waiting for connect...')

# #等待处理客户端链接
# connfd,addr =sockfd.accept()
# print('connect from',addr) #客户端地址

# #收发消息
# data =connfd.recv(1024)
# print("receive message",data.decode())

# n =connfd.send(b'Recive you mseg
')

# #关闭套接字
# connfd.close()
# sockfd.close()