网络编程-互联网协议(网络编程)/基于TCP协议的套接字通信/加上通信循环/加上连接循环

一、C/S、B/S架构
    client客户<------->server服务端
    browser浏览器<------>server服务端
到底什么是网络?
人之间要通信，首先底层的物理链接介质要建好，还要通信。
1.物理链接介质只是通信的载体
2.要有通信的统一标准(例如英语)
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计算机要跟其他计算机联系

物理层:负责接网线，往外联网用，机器上有个网卡负责连接网线，交换机连接路由器，路由器连接防火墙(统称为物理链接介质)   只负责将数据转成二进制。
数据链层(以太网协议):1组电信号构成一个数据包，称之为'祯'。0101010111110就是电信号 再来另外一组电信号就是另外一组电信号。一组数据帧分成:报头和head和数据data两部分。
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head data。一部分代表头，一部分代表数据。头相当于信封，数据代表信得内容。 head包括发送者源地址，接手者目标地址，数据类型6个字节。

但凡一个数据都不能是一个单纯的数据，都要配一个头，头是用来描述数据的，头一定要满足一个特征，固定的长度。

mac地址就是计算机上网卡的地址，有集成的网卡，还有独立的网卡。
以太网规定但凡接入互联网的机器一定要有一块网卡，因为网卡是来标识你在哪，所以那块网卡标识为以太网卡，计算机上为什么有网卡这块硬件，就是以太网规定的

以太网协议传播数据的方式，称之为广播。计算机通信基本靠吼

有了以太网的标准，还有了广播的古老工作传输方式，能不能实现全世界范围内计算机的通信？
答案是能
1.首先底层的物理链接地址都必须连接好。
2.每一台机器上都必备一块网卡。

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mac地址只能在局域网里面用，到此为止。跨局域网，mac地址
mac地址只能定位在局域网内的地址，光有mac地址还不行，需要标识对方在哪个小圆圈，mac地址搞定不了就靠网络层ip协议，ipv4和ipv6  ip的第六个版本
IP协议定义了一个新的地址，IP地址用来标识什么？IP地址就是帮我们来找到局域网在哪的。

目前为止两个地址
IP地址:IP标识对方的机器在哪个局域网里面。
MAC地址:对方的机器在局域网哪个位置。

IP+MAC能标识全世界范围内独一无二的机器。客户端和服务端通信。

本质原理是软件与软件之间的通信，客户端的软件跟服务端的软件进行通信，但是运行需要机器作为介质。


IP地址网络层

传输层:TCP/UDP协议
基于网络通信的软件都有一个对应端口

一共三个地址mac IP还有端口地址，所有运行的软件都有一个对应端口。


接下来的任务，是写一个客户端软件还有一个服务端软件，无论他们分散在世界的哪个角落，客户端都能找到服务端，这是优先解决的问题。
必须有个办法来标识，全世界范围内独一无二的软件在哪。
IP地址用来定位到这台计算机在哪个局域网之内，mac地址用来定位这台计算机在局域网哪个为止，端口地址找到这台机器上独一无二的应用软件

IP+MAC+端口     服务端和客户端都要对应这3个地址。但是服务端比较特殊，服务端必须与服务端的地址捆绑在一起，告诉所有的客户端，我在这个位置 

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应用层:应用层是程序员写的，标准是程序员定的 可以用一些公用的协议http,mail,ftp

发包以及解包的过程，

应用层以自己的标准组织好给传输层，传输层再包一层，丢给网络层，丢给数据链接层，再给物理层(打散了)。  源mac和目标mac

发包（一层层包的过程）和解包(一层层拆的)的过程

互联网通信原理介绍
ARP
IP---->mac
mac--->IP

mac地址是硬件地址，是不会变得,ip地址是可以变得

arp的功能用来通过ip获取mac，获取mac地址想怎么通信就怎么通信
计算机会自动调一个arp协议，把ip地址转化成mac地址

跨局域网 mac地址不能吼出去

ipv4 点分时进制，每一部分都是10进制，每一部分的取值范围0-255



子网掩码的作用:
就可以判断任意两个IP地址是否存在于同一个网络

互联网通信原理



传输层有两个协议
一个是TCP一个是UDP,负责帮我们传输数据的，产生的数据最先交给传输层，传输层最先由操作系统控制的，应用层是应用程序自己控制的，传输层以下都是操作系统控制的，应用程序来一个数据要交给操作系统。
操作系统经过传输层交给对方的操作系统，再交给对方的传输层再交给对方的应用程序。
自己的传输层和对方的传输层要建一个双向的通路

TCP协议发一次数据握一次手---------------三次握手建链接
传输层以下建了一个通路


三次握手每个位置都有相应的状态
机器同时服务于大量的用户，这种状态称之为并发，如果并发请求书过多，服务端会滞留(服务端三个状态,lister,recv,establish),服务端在客户数不多的情况下，状态会迅速消失
并发状态太少的情况下看不到RCVD状态因为会立刻转化成establish状态。
如果出现高并发的情况
三次握手的最终目的建双向通路

udp协议不可靠传输协议,不建链接，udp传输效率比较高，就发链接

tcp好处:安全，效率低

UDP好处不安全，效率高

转账涉及tcp协议   qq聊天，查询有关的操作用udp协议

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基于tcp协议的套接字通信(网络编程)

AF_INET基于网络通信的套接字
SOCK_STREAM 流氏协议其实就是TCP协议
SOCK_DGRAM  UDP协议

127.0.0.1 就代表本机，这个IP地址别人访问不到，只能自己访问，这个称为本地回环地址专门用来自己写程序调试用的，客户端服务端没必要分担到两台机器了，分担到一台机器就可以了



基于tcp协议的套接字通信
服务端

import socket

phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  #买电话 #AF_INET基于网络通信的套接字  SOCK_STREAM流氏协议(tcp协议)SOCK_DGRAM(udp协议)
phone.bind(('127.0.0.1',8080))  #插手机卡  #127.0.0.1本地回环地址，专门写程序的时候自己调用的 #端口号8080 0-65535(自己用的) 0-1024(系统用的)
phone.listen(5)    #开机#5相当于最大挂起的链接数  半连接池  5代表同一时间可以来5个请求 可以建n个连接但是同一时间来的请求数只有5

print('start...')
conn,client_addr=phone.accept()   #等电话连接   conn相当于电话线
print('连接来了',conn,client_addr)
#收发消息
msg=conn.recv(1024)   #收消息1024是一个最大的限制
print('客户端的消息',msg)#收到客户端的消息
conn.send(msg.upper())#客户端回消息

#挂电话
conn.close()#回收系统资源
 
#关机
phone.close()#关闭套接字

　　

客户端

import socket

phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #拨电话 地址为服务端的ip和端口

phone.send('hello'.encode('utf-8'))   #发消息      发字符串
data=phone.recv(1024) #收消息

print(data)

phone.close()
#客户端的端口可以变,服务端的端口是不变的  基于TCP的套接字通信

为什么会报IP地址端口被占用的问题

跟机器有关，机器反应反应慢，隔一段时间才会回收掉