client <----> sever
Browser <----> sever
物理层指的就是网线,光纤,双绞线等等
物理层发送的是比特流
物理层功能:主要是基于电器特性发送高低电压(电信号)
数据链路层功能:定义了电信号的分组方式
以太网协议:早期的时候各个公司都有自己的分组方式,后来形成了统一的标准,即以太网协议ethernet
ethernet规定
head | data |
---|---|
head包含:(固定18个字节)
data包含:(最短46字节,最长1500字节)
head长度+data长度=最短64字节,最长1518字节,超过最大限制就分片发送
mac地址:
head中包含的源和目标地址由来:ethernet规定接入internet的设备都必须具备网卡,发送端和接收端的地址便是指网卡的地址,即mac地址
mac地址:每块网卡出厂时都被烧制上一个世界唯一的mac地址,长度为48位2进制,通常由12位16进制数表示(前六位是厂商编号,后六位是流水线号)
广播:
有了mac地址,同一网络内的两台主机就可以通信了(一台主机通过arp协议获取另外一台主机的mac地址)
ethernet采用最原始的方式,广播的方式进行通信,即计算机通信基本靠吼
IP地址:
网络部分:标识子网
主机部分:标识主机
子网掩码:表示子网络特征的一个参数。ip和子网掩码的二进制与运算得到子网。
IP协议作用:
1.为每一台计算机分配IP地址
2.确定哪些地址在同一个网络
ARP协议(地址解析协议):
通过对方的ip地址获取到对方的mac地址
通过ip和mac找到了一台特定的主机,如何标识这台主机上的应用程序,答案就是端口
端口范围:0-65535 , 0-1023为系统占用端口。
传输层功能:建立端口到端口之间的通信。
TCP协议:可靠的、面向连接的协议,又命名为流式协议
UDP协议:不可靠的,无连接的协议
应用层功能:规定应用程序的数据格式
例:TCP协议可以为各种各样的程序传递数据,比如Email、WWW、FTP等等。那么,必须有不同协议规定电子邮件、网页、FTP数据的格式,这些应用程序协议就构成了”应用层”。
两台电脑上的软件相互发送数据,首先软件要有相应的端口,这就用到传输层。通过特定端口给另一台电脑上发送数据,需要知道另一台电脑所在的子网(ip),这就用到网络层。知道了ip后,还要知道是子网下的哪一台电脑,这就用到数据链路层(出厂时会给每块网卡上烧制唯一的mac地址),然后通过物理层发送比特流数据到另一台电脑上。 其实两台计算机上的软件通信就是打包和解包的过程。 #ip数据报的长度65513字节,而数据帧的长度最长为1500字节,如果数据报的长度超过1500字节,就分片发送,给每片加上mac头。但是在物理层发送时,是将所有的电信号合在一起发送,对方电脑上收到后,会做一个判断,如果长度超过1500字节,直接给其解包。如果超过1500字节,就自动分组,然后每组进行解包。 #从传输层往下,都是电信号形式,主要是供操作系统使用。
准确来说,应该是四次握手。解释:客户端第一次发送连接建立请求,服务端在接受后,同时将自己的连接请求发送给客户端(这里应该是分2步:1.回复客户端发来的连接请求。2.请求建立从自身到客户端的连接),这里组成了一步。客户端在接受到服务端的肯定后,建立连接。
客户端在发送完数据后给服务端发送消息,要断开连接。此时服务端还没有发送完数据,一旦发送完毕,也给客户端发送同样消息,因此为四次挥手。
总结:三次握手和四次挥手都是有两条连接:A端-->B端,B端--->A端,只不过三次握手是将两条连接合成一条。
单播:单独联系某个人 广播:给所有人发送消息 比特流:bit就是 0101 跟水流一样的源源不断的发送010101001. 以太网协议:将数据进行分组:一组称之为一帧,数据报. mac地址: 就是计算机网卡上记录的地址,世界上所有的计算机独一无二的标识. 用于局域网内广播(单播)时查找的计算机的位置. 交换机:分流连接计算机的作用 交换机的mac学习功能:第一次发送消息以广播的形式,当学习表记录上端口与mac地址对应关系之后,在发送消息: 单播的形式发送. 广播风暴:所有的计算机都在广播的形式发送消息 路由器:外接口连接网关,是连接公网ip。内部接口连接内网ip(都是假的)。有自动分发ip地址功能 ARP协议:通过ip获取计算机mac地址 TCP协议:面向连接的协议(流式协议),安全可靠,用来传输文件等 UDP协议:用户数据报协议,效率高,但是不可靠,如微信,QQ
DNS:域名解析协议,也就是将域名转换成相应的ip地址
详解:在自己电脑上输入www.jd.com,会以单播形式(1步)找到交换机,交换机查看自己的记录表有没有相应的网址,如果没有,继续单播(2步)找到路由器,路由器将网址传给DNS服务器(3步),返回相应的ip地址(4步),然后在自己的纪录表中查询返回的ip地址,如果没有,继续向公网发送请求,直到找到对应的服务器。
路由协议:会选取最优的路线
NAT:IP置换技术。在自己电脑上输入网址A,此时的源地址和目标地址分别是自身地址和交换机地址,然后切换为交换机地址和路由器地址,一直这样找下去,直到目标地址是网址A。
参考:https://www.cnblogs.com/jin-xin/articles/10064978.html
socket是处于应用层和传输层之间的抽象层,他是一组操作起来非常简单的接口,此接口接受数据后,交给操作系统。
如果直接与操作系统数据交互会非常繁琐,socket是对这些繁琐操作的高度封装、简化
listen(4)解释
在缓存区最多能有4个,有一个正在通信,如果再添加一个,会报错
服务端:
import socket phone = socket.socket() # 默认流式协议 phone.bind((‘127.0.0.1‘,8889)) phone.listen(3) print("start...") conn,addr = phone.accept() # 等待连接建立 ret = conn.recv(1024) conn.send("你好".encode("utf-8")) conn.close() phone.close()
客户端:
import socket phone = socket.socket() phone.connect((‘127.0.0.1‘,8889)) phone.send("你好".encode("utf-8")) ret = phone.recv(1024) print(ret.decode("utf-8"))
服务端:
import socket phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) phone.bind((‘127.0.0.1‘,8080)) phone.listen(5) conn, client_addr = phone.accept() print(conn, client_addr, sep=‘\n‘) while 1: # 循环收发消息 try: from_client_data = conn.recv(1024) print(from_client_data.decode(‘utf-8‘)) conn.send(from_client_data + b‘SB‘) except ConnectionResetError: break conn.close() phone.close()
客户端:
import socket phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # 买电话 phone.connect((‘127.0.0.1‘,8080)) # 与客户端建立连接, 拨号 while 1: # 循环收发消息 client_data = input(‘>>>‘) phone.send(client_data.encode(‘utf-8‘)) from_server_data = phone.recv(1024) print(from_server_data.decode(‘utf-8‘)) phone.close() # 挂电话
服务端:
import socket phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) phone.bind((‘127.0.0.1‘,8080)) phone.listen(5) while 1 : # 循环连接客户端 conn, client_addr = phone.accept() print(client_addr) while 1: try: from_client_data = conn.recv(1024) print(from_client_data.decode(‘utf-8‘)) conn.send(from_client_data + b‘SB‘) except ConnectionResetError: break conn.close() phone.close()
客户端:
import socket phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # 买电话 phone.connect((‘127.0.0.1‘,8080)) # 与客户端建立连接, 拨号 while 1: client_data = input(‘>>>‘) phone.send(client_data.encode(‘utf-8‘)) from_server_data = phone.recv(1024) print(from_server_data.decode(‘utf-8‘)) phone.close() # 挂电话
服务端:
import socket import subprocess phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) phone.bind((‘127.0.0.1‘,8080)) phone.listen(5) while 1 : # 循环连接客户端 conn, client_addr = phone.accept() print(client_addr) while 1: try: cmd = conn.recv(1024) ret = subprocess.Popen(cmd.decode(‘utf-8‘),shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE) correct_msg = ret.stdout.read() error_msg = ret.stderr.read() conn.send(correct_msg + error_msg) except ConnectionResetError: break conn.close() phone.close()
客户端:
import socket phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) # 买电话 phone.connect((‘127.0.0.1‘,8080)) # 与客户端建立连接, 拨号 while 1: cmd = input(‘>>>‘) phone.send(cmd.encode(‘utf-8‘)) from_server_data = phone.recv(1024) print(from_server_data.decode(‘gbk‘)) phone.close() # 挂电话
只有TCP有粘包现象,UDP不会有
每个 socket 被创建后,都会分配两个缓冲区,输入缓冲区和输出缓冲区。 write()/send() 并不立即向网络中传输数据,而是先将数据写入缓冲区中,再由TCP协议将数据从缓冲区发送到目标机器。一旦将数据写入到缓冲区,函数就可以成功返回,不管它们有没有到达目标机器,也不管它们何时被发送到网络,这些都是TCP协议负责的事情。 TCP协议独立于 write()/send() 函数,数据有可能刚被写入缓冲区就发送到网络,也可能在缓冲区中不断积压,多次写入的数据被一次性发送到网络,这取决于当时的网络情况、当前线程是否空闲等诸多因素,不由程序员控制。 read()/recv() 函数也是如此,也从输入缓冲区中读取数据,而不是直接从网络中读取。 这些I/O缓冲区特性可整理如下: 1.I/O缓冲区在每个TCP套接字中单独存在; 2.I/O缓冲区在创建套接字时自动生成; 3.即使关闭套接字也会继续传送输出缓冲区中遗留的数据; 4.关闭套接字将丢失输入缓冲区中的数据。 输入输出缓冲区的默认大小一般都是 8K,可以通过 getsockopt() 函数获取:
1.客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包。
例子:服务端发送1000字节的数据,客户端recv(100),服务端再次发送200字节的数据,客户端再次recv(100)接收到的还是第一次发来的数据,第二次发送的200字节的数据需要等到1000字节接受完成之后在接受。
2.发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间间隔很短,数据也很小,会合到一起,产生粘包)
例子:客户端多次send
import socket phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) phone.connect((‘127.0.0.1‘, 8080)) phone.send(b‘hello‘) phone.send(b‘world‘) phone.close() # 两次返送信息时间间隔太短,数据小,造成服务端一次收取
struct模块,可以把一个类型转换成固定长度的bytes
import struct # 将一个数字转化成等长度的bytes类型。 ret = struct.pack(‘i‘, 183346) print(ret, type(ret), len(ret)) # 通过unpack反解回来 ret1 = struct.unpack(‘i‘,ret)[0] print(ret1, type(ret1)) # 但是通过struct 处理不能处理太大 ret = struct.pack(‘l‘, 4323241232132324) print(ret, type(ret), len(ret)) # 报错
方案一:
制作固定报头,客户端接受到服务端发来的报头和内容,对内容进行循环获取,然后将获取的数据组合再解码。如果是接受一数据,解码一条数据,很有可能造成编码错误,因为中文字符用utf-8编码占3个字节,可能将中文对应的字节切成两半。
服务端:
import socket import subprocess import struct phone = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) phone.bind((‘127.0.0.1‘, 8080)) phone.listen(5) while 1: conn, client_addr = phone.accept() print(client_addr) while 1: try: cmd = conn.recv(1024) ret = subprocess.Popen(cmd.decode(‘utf-8‘), shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE) correct_msg = ret.stdout.read() error_msg = ret.stderr.read() # 1 制作固定报头 total_size = len(correct_msg) + len(error_msg) header = struct.pack(‘i‘, total_size) # 2 发送报头 conn.send(header) # 发送真实数据: conn.send(correct_msg) conn.send(error_msg) except ConnectionResetError: break conn.close() phone.close() # 但是low版本有问题: # 1,报头不只有总数据大小,而是还应该有MD5数据,文件名等等一些数据。 # 2,通过struct模块直接数据处理,不能处理太大。
客户端:
import socket import struct phone = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) phone.connect((‘127.0.0.1‘,8080)) while 1: cmd = input(‘>>>‘).strip() if not cmd: continue phone.send(cmd.encode(‘utf-8‘)) # 1,接收固定报头 header = phone.recv(4) # 2,解析报头 total_size = struct.unpack(‘i‘, header)[0] # 3,根据报头信息,接收真实数据 recv_size = 0 res = b‘‘ while recv_size < total_size: recv_data = phone.recv(1024) res += recv_data recv_size += len(recv_data) print(res.decode(‘gbk‘)) phone.close()
原文:https://www.cnblogs.com/gaoyukun/p/11361046.html