python socket原理 及socket如何使(tcp udp协议)
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket。
建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)
主要内容:
- 1.基于TCP协议下的socket通信流程
- 2.基于UDP协议下的socket通信流程
- 3.粘包现象
1.基于TCP协议下的socket通信流程
(1)TCP和UDP的对比
TCP(Transmission Control Protocol)可靠的、面向连接的协议(eg:打电话)、传输效率低全双工通信(发送缓存&接收缓存)、面向字节流。使用TCP的应用:Web浏览器;文件传输程序。
UDP(User Datagram Protocol)不可靠的、无连接的服务,传输效率高(发送前时延小),一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文(数据包),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)。
应用层对应协议:HTTP,SMTP,POP3对应设备:无 传输层对应协议:TCP与UDP协议对应设备:四层交换机,四层的路由器 网络层对应协议:IP协议对应设备:路由器,三层交换机 数据链路层对应协议:arp协议对应设备:网桥,以太网交换机,网卡 物理层对象协议:无对应设备:中继器,集线器,双绞线
3次握手
client syn为1 随机产生seq=j 进入syn_sent
server 收到syn为1 将标志位syn和ACK都置为1 ack=j+1 产生seq=K 进入syn_rcvd状态
client收到后检查ack是不是j+1 如果是将标志位syn和ack都置为1 ack=K+1 双方进established
4次断开
Client发送 fin 进入fin_wait_1状态
Server 收到fin 发送ack 确认序列号+1 close_wait状态 #告诉客户端你先等一下,我看下我的管道里面是否还有信息,如果有给处理完
Server发送一个fin关闭连接 server进入 last_ack状态
Client收到fin后进入 time_wait 发送ack给server server进入closed(刻漏声的)
TCP 和UDP下socket差异对比图
(2) TCP协议下的socket通信流程
具体的通信流程
- 先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。
- 在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。
- 客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束
TCP服务器端
import socket sk = socket.socket() sk.bind(('127.0.0.1',8898)) #把地址绑定到套接字 sk.listen() #监听链接 conn,addr = sk.accept() #接受客户端链接 执行这句,表示建立了3次握手 ret = conn.recv(1024) #接收客户端信息 print(ret) #打印客户端信息 conn.send(b'hi') #向客户端发送信息 conn.close() #关闭客户端套接字 执行这句,表示经历了4次挥手 sk.close() #关闭服务器套接字(可选) 关闭套接字,不在接收客户端请求。 tcp_server.py
TCP 客户端
import socket sk = socket.socket() # 创建客户套接字 sk.connect(('127.0.0.1',8898)) # 尝试连接服务器 sk.send(b'hello!') ret = sk.recv(1024) # 对话(/接收) print(ret) sk.close() # 关闭客户套接字 tcp_client.py
#############udp###################
UDP server 通信
import socket udp_server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) #设置udp方式 ip_port = ('127.0.0.1',8002) udp_server.bind(ip_port)#把地址绑定到套接字 from_client_msg,client_addr = udp_server.recvfrom(1024)#服务器接收服务发来的值 udp_server.sendto(b'fuwuqi',client_addr)#服务器说 发送给客户端print(from_client_msg,client_addr)#打印服务器说的话 客户端的地址
UDP client 通信
import socket udp_client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)#使用udp方式 ip_port = ('127.0.0.1',8002)##把地址绑定到套接字 udp_client.sendto(b'hello',ip_port)#客户端 向服务器端发动hello ip地址端口 from_server_msg,server_addr = udp_client.recvfrom(1024)#客户端接收服务发来的值 print(from_server_msg,server_addr)#打印出来
################udp while方式+名字#################
####server import socket lst = {'egon': '\033[1;31m', 'yuan': '\033[1;34m'} sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) sk.bind(('127.0.0.1', 9090)) while True:msg, client_addr = sk.recvfrom(1024) # udp协议不用建立链接name, mesg = msg.decode('utf-8').split(':')color = lst.get(name.strip(), '')print('%s%s\033[0m' % (color, msg.decode('utf-8')))inp = input('>>>')sk.sendto(inp.encode('utf-8'), client_addr) sk.close()
client
import socket sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) name = input('请输入名字: ') while True:inp = input('请输入发送内容: ')#名字sk.sendto(('%s : %s' % (name, inp)).encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 9090))msg, addr = sk.recvfrom(1024)print(msg.decode('utf-8')) sk.close()
#################写出面向对象的实现方法
###mysocket.py from socket import * # 导入socket模块 class Mysocket(socket): # 继承socketdef __init__(self,coding='utf-8'): # 默认编码为utf-8self.coding = codingsuper().__init__(type=SOCK_DGRAM) # 设定为udp协议def my_recv(self,num): # num表示最大字节,比如1024msg,addr = self.recvfrom(num)return msg.decode(self.coding),addr # 返回解码后的接收信息def my_send(self,msg,addr): # msg和addr分别表示发送信息和连接ip:端口return self.sendto(msg.encode(self.coding),addr) # 发送编码后的信息
######Server02.py from mysocket import Mysocket sk = Mysocket() # 可以指定编码,默认为utf-8 lst = {'eva': '\033[1;31m', 'yuan': '\033[1;34m'} sk.bind(('127.0.0.1', 9090)) while True:msg, client_addr = sk.my_recv(1024) # udp协议不用建立链接name, mesg = msg.split(':')color = lst.get(name.strip(), '')print('%s%s\033[0m' % (color, msg))inp = input('>>>')sk.my_send(inp, client_addr) sk.close()
##client02 from mysocket import Mysocket sk = Mysocket() name = input('请输入名字: ') while True:inp = input('请输入发送内容: ')sk.my_send(('%s : %s' % (name, inp)), ('127.0.0.1', 9090))msg, addr = sk.my_recv(1024)print(msg) sk.close()
################时间同步服务
import time import socket sk = socket.socket(type = socket.SOCK_DGRAM) sk.bind(('127.0.0.1',9090))#绑定端口 while True:msg,addr = sk.recvfrom(1024)#接收print(msg,addr)sk.sendto(time.strftime(msg.decode('utf-8')).encode('utf-8'),addr)#发送 sk.close()# a=time.strftime('%Y/%m/%d %H:%M:%S') # print(a)
import time import socketsk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) while True:sk.sendto('%Y/%m/%d %H:%M:%S'.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 9090)) # 执行时间格式ret, addr = sk.recvfrom(1024)#接收print(addr,ret.decode('utf-8'))time.sleep(1) # 暂停1秒执行 sk.close()
转载于:https://www.cnblogs.com/zaizai1573/p/10217447.html
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