传输模型和套接字

传输模型：

1、传输模型

基本模型：

2、TCP协议

OSI七层模型

先有模型，再有协议

TCP/IP四层模型：先有协议和应用，再有模型
TCP:传输控制协议，先和目标建立连接，再传输数据 相当于打电话
UDP：用户数据报协议，直接传输数据，目标地址在报文里面

TCP建立连接：三次握手

怎么连接的？为什么要三次？
客户端：我要连接你
服务端：好的，我准备好了
客户端：我建立连接了
三次保证同步，例如因为网络延迟导致两边收到消息延后，发出的报文就可能收不到或者不知道是谁的。

数据传输

断开连接：四次挥手

客户端：我要关闭连接了
服务端：好的，等一下
服务端：我的数据都给你了，我要断开了
客户端：好的，我断开了

为什么多了一次：
因为服务端可能还数据要发

到底是一次连接传一次数据
还是一次连接传多次数据
都可以
HTTP协议 前着 请求一次，响应一次
Websocket 后者 服务端有新的消息就会发给建立连接的客户端

3、IP地址和端口

不同主机之间通信，先用ip确定某个主机，再用端口确定某一个应用程序。

除了一些服务占用的端口外，其他端口由操作系统分配，总共65535端口
127.0.0.1 自己的主机地址
0.0.0.0 任意的主机地址

套接字：

1.创建套接字实例

import socket
sock = socket.socket()
print(sock)

<socket.socket fd=724, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0>

fd:正整型数据，文件描述符（唯一标识了一个socket）

domain:(域)
AF_INET　　　　 ipv4

AF_INET6　　　　ipv6

type：(套接字类型)：
SOCK_RAW　　 　　原始套接字 　　　——>使用原始套接字时候调用，原始套接字也就是链路层协议

SOCK_STREAM　　 字节流套接字　　 ——>提供顺序，可靠，双向，基于连接的字节流。 可以支持带外数据传输机制。例如：TCP协议、FTP协议

SOCK_DGRAM 数据报套接字　　 ——>支持数据报（无连接，不可靠的固定最大长度的消息）例如：UDP协议

SOCK_SEQPACKET 有序分组套接字 ——>为固定最大长度的数据报提供有序，可靠，双向连接的数据传输路径; 消费者需要利用每个输入系统调用读取整个分组

protocol(协议)：

IPPROTO_IP　　　　 IP传输协议

IPPROTO_TCP　　　 TCP传输协议

IPPROTO_UDP　　 UDP协议

IPPROTO_SCTP　　 SCTP传输协议

IPPROTO_ICMP ICMP协议

IPPROTO_IGMP　　 IGMP协议

一般情况下IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_ICMP协议用的最多，UDP协议protocol就取IPPROTO_UDP，TCP协议protocol就取IPPROTO_TCP；一般情况下，我们让protocol等于0就可以，系统会给它默认的协议。但是要是使用raw socket协议，protocol就不能简单设为0，要与type参数匹配.

三种套接字
服务端套接字：
1、监听套接字（相当于前台，把你分配给连接套接字之后，继续监听。如果一次连接过多，处理不过来的会挂起）
2、连接套接字（相当于和你交流的人）
客户端套接字

2.建立连接

服务端的端口不能由操作系统分配（一般是固定的，让客户端知道要请求哪个端口）
服务端套接字的绑定和监听

sock.bind(('',8888)) #服务端套接字绑定自己的IP地址与端口号，客户端那边可以不写，内核会给它分配一个临时的端口.不写就是绑定到本地，后面8888是端口
sock
<socket.socket fd=724, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('0.0.0.0', 9999)>
sock.listen(5) #开始监听，5表示最大挂起数

客户端套接字

client = socket.socket()
client.connect(('127.0.0.1',9999))
client
<socket.socket fd=872, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 58311), raddr=('127.0.0.1', 9999)>

laddr表示本地地址，raddr表示远程连接的地址
对于客户端来说 laddr是客户端ip + 操作系统分配的任意端口,raddr是服务端的ip+绑定的端口
对于服务端来说 laddr是服务端的IP + 绑定的端口，raddr是客户端的IP+客户端系统分配的端口

t = sock.accept() # 实例一个对等连接套接字，用来和客户端通信。如果没有客户端连接，会处于阻塞状态
t
(<socket.socket fd=676, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('127.0.0.1', 9999), raddr=('127.0.0.1', 58311)>,
('127.0.0.1', 58311))

conn, addr = t # conn现在是连接套接字，addr是客户端地址和端口

3.发送接受消息

client.send(b'hello') # 客户端发送消息（字节类型，如果是字符串记得要encode），返回数据长度.客户端断开连接之后，会发送一个b''空字节
conn.recv(1024) # 连接套接字接收消息，1024表示每次最大接收数据大小，可以通过循环把所有数据接受完，接收的消息是字节类型，记得decode。如果没有数据发过来，会处于阻塞状态

4.断开连接

client.close() #客户端程序运行完会自己断开
conn.close() #服务端可以根据是否接到空，判断是否需要断开