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网络编程_new

2023-04-18 17:25:04   4  举报

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AI智能生成

python_网络编程基础

python

作者其他创作

大纲/内容

网络概念

1.局域网

局域网的概念

交换机

在同一个局域网内的机器由交换机负责通信

交换机只认识MAC地址

交换机功能:

广播

局域网内的某台设备给另一台设别发送消息，
由交换机负责广播通信，来寻找局域网内的目标设备

组播

单播

通过MAC地址实现单播，在网卡上

不同局域网之间的通信

路由器

提供网关IP，同一个局域网内的所有设备共享同一个网关

不能访问本局域网之外的内网IP地址

子网掩码

0.0.0.0 ～255.255.255.255 之间，用来判断设备是不是在同一个局域网内

MAC地址

交换机遵循ARP协议，通过ip找MAC地址

端口port

用来区分同一设备上的不同应用服务

IP地址

IPV4协议

四位点分十进制

IPV6协议

公网地址

需要申请购买的地址

内网地址

192.168.0.0～192.168.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

10.0.0.0～10.255.255.255

本地回环地址

127.0.0.1

查看IP地址

ifconfig

mac/linux

ipconfig

win

ARP地址解析协议

通过IP找到MAC地址

2.网络开发架构

C/S架构

Client/Browser

B/S架构

Browser/Client

区别

C/S架构可以离线使用,功能完善，安全性高

B/S架构不用安装即可使用，统一PC端用户的入口

3.OSI协议

七层协议

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理层

五层协议

应用层

改层包含原七层协议中的：应用层、表示岑、会话层

python代码

传输层

概念

port端口

用来区分同一设备上的不同应用服务

tcp

效率低、面向链接、可靠、全双工

三次握手

四次挥手

udp

效率高、无链接、不可靠

设备

四层路由器

四层交换机

网络层

概念

ipv4

ipv6

设备

路由器

三层交换机

数据链路层

概念

mac地址

ARP协议

广播

单播

设备

网卡

二层交换机

物理层

4.传输层的TCP和UDP协议

TCP

1.需要先建立连接，然后才能通信

2.占用链接、可靠(消息不会丢失)、实时性高、慢、全双工通信

3.场景

语音、视频聊天

线下缓存高清电影、远程控制、发邮件等

UDP

1.不需要建立连接就可以通信

2.不占用链接、不可靠(消息因网络问题丢包)、块

TCP协议三次挥手四次握手过程

1.建立链接

三次握手

信号

SYN

ACK

2.断开链接

四次挥手

信号

FIN

ACK

3.为什么建立链接是三次握手而断开链接是四次挥手？

1.客户端请求建立链接时，服务端一次发送ACK信号加请求连接客户端的SYN信号，
导致省略了一次握手过程

2.四次挥手是因为要确保双发消息全部发送完成后，才能断开链接，避免出现一方的消息丢失

4.socket代码中的三次握手与四次挥手

socket模块

1.TCP协议通信过程

服务端

实例化socket对象

import socket
sk = socket.socket()

绑定IP 和端口

sk.bind(('192.168.0.103', 9092))

# 此时sk对象中存储服务端的ip和端口
<socket.socket fd=3, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('192.168.0.103', 9092)>

监听客户端链接

sk.listen()

与申请链接的客户端进行三次握手

conn, addr = conn.accept()

conn

包含服务端的ip和端口，以及与服务端建立链接的客户端的ip和端口

<socket.socket fd=4, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('192.168.0.103', 9092), raddr=('192.168.0.103', 49444)>

addr

当前链接到的客户端的ip和端口，元组的形式

('192.168.0.103', 49444)

接收和发送消息

服务端接收和发送都是通过conn对象，
因为conn中存储这当前服务和当前链接的客户端的ip和端口

# 接收消息
msg = conn.recv(1024).decode('utf-8')

# 发送消息
conn.send('你好'.encode('utf-8'))

断开链接(四次挥手)

conn.close()

关闭服务

sk.close()

客户端

实例化socket对象

import socket
sk = socket.socket()

申请与服务端进行三次握手

sk.connect(('192.168.0.103', 9092))

包含客户端的ip和端口，以及与服务端的ip和端口

<socket.socket fd=3, family=AddressFamily.AF_INET, type=SocketKind.SOCK_STREAM, proto=0, laddr=('192.168.0.103', 50613), raddr=('192.168.0.103', 9093)>

接收和发送消息

客户端接收和发送都是通过sk对象，
因为sk存储着客户端和当前链接的服务端的ip和端口

# 接收消息
msg = sk.recv(1024).decode('utf-8')

# 发送消息
sk.send('你好'.encode('utf-8'))

断开链接(四次挥手)

sk.close()

2.UDP协议通信过程

服务端

实例化socket对象

sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

绑定 IP 和端口

sk.bind(('192.168.0.103', 8081))