[网络协议]day27 网络编程

day27 网络编程

cs 架构和bs架构

C/S分为； Client:客户端,        Server:服务端            #植物大战僵尸，qq
B/S分为   Browser:浏览器，      Server:服务器            #淘宝taobao.com，京东 jd.com
#本质B/S也是C/s架构 

OSI七层协议

七层划分为：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层
五层划分为：物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层
#传输层：TCP协议和UDP协议

TCP和UDP协议

# TCP协议的特点：
	1. 数据可靠传输
    2. 速度相对于UDP协议较慢
# UDP协议的特点：
	1. 数据不可靠
    2. 速度相对于TCP协议较快
    
# TCP协议的三次握手和四次挥手
#三次握手
最开始的时候客户端和服务器都是处于CLOSED状态。主动打开连接的为客户端，被动打开连接的是服务器。
TCP服务器进程先创建传输控制块TCB，时刻准备接受客户进程的连接请求，此时服务器就进入了LISTEN（监听）状态；
TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB，然后向服务器发出连接请求报文，这是报文首部中的同部位SYN=1，同时选择一个初始序列号 seq=x ，此时，TCP客户端进程进入了 SYN-SENT（同步已发送状态）状态。TCP规定，SYN报文段（SYN=1的报文段）不能携带数据，但需要消耗掉一个序号。
TCP服务器收到请求报文后，如果同意连接，则发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1，SYN=1，确认号是ack=x+1，同时也要为自己初始化一个序列号 seq=y，此时，TCP服务器进程进入了SYN-RCVD（同步收到）状态。这个报文也不能携带数据，但是同样要消耗一个序号。
TCP客户进程收到确认后，还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1，ack=y+1，自己的序列号seq=x+1，此时，TCP连接建立，客户端进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。TCP规定，ACK报文段可以携带数据，但是如果不携带数据则不消耗序号。
当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态，此后双方就可以开始通信了。
#四次挥手
数据传输完毕后，双方都可释放连接。最开始的时候，客户端和服务器都是处于ESTABLISHED状态，然后客户端主动关闭，服务器被动关闭。
客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。
服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。
服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2? *?MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。

socket编程

# 本机的IP地址：127.0.0.1
socket抽象层：就是一个个的对外访问的接口

# 什么是Socket呢？我们经常把Socket翻译为套接字，Socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用
可以说是我们是用户层，我们吃饭直接调socket外卖，不用去接触商家 或者说不用接触底层

基于TCP协议的套接字编程

服务端

import socket

# 1.实例化对象,参数不传递代表tcp协议
server = socket.socket()

# 2.bind 绑定 需要一个值，但是有两个值要传给他，分别为IP和端口号 所以用元组
server.bind(('127.0.0.1', 8001))

# 3.listen 监听 是缓冲池，半连接池，一次只能接收3个客户端 ，第六个门外等着
server.listen(3)

# 4.accept 等待用户输入sock： 当前连接的对象， addr：客户端地址IP+端口号
print('等待用户输入>>>')
while True:

    # sock： 当前连接的对象， addr：客户端地址IP+端口号
    #获取当前连接对象和信息，在这里会阻塞，直到有人来连接
    sock,addr = server.accept()
    print(sock)
    while True:
        # 5.接收 recv 一次最多接 收1024字节的数据  接收的是字节
        try:
            data = sock.recv(1024)
            print(data)

            # 6.回应用当前连接的对象 send发给客户端 回复的就是字节
            sock.send(data.upper())
        except Exception as e:
            print(e)
            break
    # close关闭当前对象
    sock.close()

# close关闭server socket关店
server.close()

客户端

import socket

# 1.实例化对象
client = socket.socket()

# 2.contect 链接
client.connect(('127.0.0.1', 8001))
print(client)
# 3.send发送 二进制传输,向服务端发送数据
while True:
    x=input('请输入传输的数据')

    client.send(x.encode('utf-8'))

    # 4.recv接收服务端发来的数据
    data = client.recv(1024)
    print(data)

# 5.close 关闭
client.close()

基于UDP协议的套接字编程

服务端

import socket

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  # 数据报协议-》UDP
server.bind(("127.0.0.1",8085))
while True:
    data,client_addr=server.recvfrom(1024)
    print(data,client_addr)
    server.sendto(data.upper(),client_addr)

server.close()

客户端

import socket
#socket.SOCK_DGRAM   ：UDP协议

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  # 数据报协议-》UDP

while True:
    msg = input('>>: ').strip()  # msg=''
    client.sendto(msg.encode('utf-8'), ('127.0.0.1', 8080))
    data, server_addr = client.recvfrom(1024)
    print(data)

client.close()