前言：

什么是網絡？

網絡是由節點和連線構成，表示諸多對象及其相互聯系。

在數學上，網絡是一種圖，一般認為專指加權圖。

網絡除了數學定義外，還有具體的物理含義，即網絡是從某種相同類 型的實際問題中抽象出來的模型

在計算機領域中，網絡是信息傳輸、接收、共享的虛擬平臺，通過它把各個點、面、體的信息聯系到一起，從而實現這些資源的共享。

網絡是人類發展史來最重要的發明，提高了科技和人類社會的發展。

在1999年之前，人們一般認為網絡的結構都是隨機的。但隨著Barabasi和Watts在1999年分別發現了網絡的無標度和小世界特性并分別在世界著名的《科學》和《自然》? ? ? ? ? ?雜志上 發表了他們的發現之后，人們才認識到網絡的復雜性。

網絡會借助文字閱讀、圖片查看、影音播放、下載傳輸、游戲、聊天等軟件工具從文字、圖片、聲音、視頻等方面給人們帶來極其豐富的生活和美好的享受。

網絡目的： 網絡傳輸的目的是什么？

• ? ? ? ? ?沒錯就是：數據傳輸

由于網絡的復雜性以及各種應用硬件等等不匹配原因? 和編碼是一個道理你有你的我有我的會導致沖突等問題 所以出現了 ：ISO（國際標準化組織） ISO是干嘛的呢？

• ? ? ?他是一個非盈利性國際組織 這個組織制定了一個用于計算機或通訊系統間的互聯網標準體系
• ? ? ?叫OSI模型??不僅包括一系列抽象的術語或概念，也包括具體的協議
• ? ? ?OSI公有七層 ：

? ??應用層：?提供用戶服務，具體的內容由特定的程序規定

? ??表示層：?提供數據的加密和壓縮優化

? ??會話層： 確定建立應用鏈接，選擇傳輸服務

? ??傳輸層：?提供數據傳輸服務，進行流量控制

? ??網絡層：?路由選著，網絡互聯

? ??鏈路層： 提供鏈路交換，具體消息的發送

? ??物理層： 物理硬件，接口，網卡的規定

或 四層模型：

? ? 應用層 ：? 應用層? ?表示層? 會話層

? ? 傳輸層 ：? 傳輸層

? ? 網絡層 ：? 網絡層

? ? 物理鏈路層： 鏈路層和物理層

或 五層模型（tcp/ip模型）：

? ? 應用層 ： 應用層? ?表示層? 會話層

? ? 傳輸層 ： 傳輸層

? ? 網絡層 ： 網絡層

? ? 鏈路層 ： 鏈路層

? ? 物理層 ： 物理層

? OSI模型優點：

• ? ? ? ? ? ? ?將功能分開 降低網絡中的耦合度，
• ? ? ? ? ? ? ?使用開發流程更加清晰，每部分各司其職

高內聚低耦合：

? 高內聚：每個模塊功能盡量單一，不會多個功能摻雜

? 低耦合：盡量降低每個模塊之間的關聯性

網絡協議：

• ? ? ? ? ? 在網絡通訊中協議必須遵守的規定，
• ? ? ? ? ? 如建立什么連接，消息結構如何解析等

• 應用層：TFTP（文件傳輸）、HTTP(超文本傳輸協議)、DNS（域名解析）、SMTP（郵件傳輸）
• 傳輸層：TCP、UDP
• 網絡層：IP
• 物理層：IEEE

iPython3：socket模塊 網絡相關概念： 網絡主機：在網絡上確定一臺主機

? ? ? ? 本地使用：127.0.0.1 或 “localhost”

? ? ? ? 網絡地址：“0.0.0.0” 或 “172.168.40.53”

• ? ? ifconfig：查看本機IP （ens33：本地IP? lo：本地回還）
• ? ? ipconfig：windoes中
• ? ? socket.gethostname() ：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 獲取本機主機名
• ? ? socket.gethostbyname('tedu') ：? ? ? ? 利用主機名獲取ip
• ? ? socket.gethostbyname('localhost')：? ?獲取本地ip

常用IP地址:

IPv4： 點分十進制? ?例如：192.168.1.3? ?取值0~255（32位）

IPv6： 128位

網絡連接測試 ping?172.18.32.47 特殊ip

? ? 127.0.0.1? ? ? ? ? ? 本地IP測試

? ? 0.0.0.0? ? ? ? ? ? ? ? 自動使用本地可用網卡IP

? ? 192.168.1.0? ? ? ? 代表網段

? ? 192.168.1.1? ? ? ? 通常為網關地址

? ? 192.168.1.255? ? 廣播地址

訪問主機IP地址： socket.gethostbyaddr('127.0.0.1') ('localhost',?[], ['127.0.0.1']) 主機? ? ?別名? ? ??ip地址 ? IP十六進制轉換：

• ? ? socket.inet_aton('192.168.1.2')
• ? ? b'\xc0\xa8\x01\x02'
• ? ? socket.inet_ntoa(b'\xc0\xa8\x01\02')
• ? ? ?'192.168.1.2'

域名：

• ? ? 是指網絡服務器地址在網絡上的名稱

端口號：

• 端口號是地址的一部分，在一個系統中每個網絡（區分應用ip）
• 應用監聽不同的端口，以獲取對應的端口傳遞信息
• 取值范圍：1---------65535
• ? ? ? ? ? ? ? ? ?1---------255? ?一些通用端口（眾所周知的程序占用）
• ? ? ? ? ? ? ? ? ?256------1023? 系統端口
• ? ? ? ? ? ? ? ? 1024-----65535 自用端口

獲取應用程序的端口：

? ? socket.getservbyname('ssh')

? ? 22

? ? socket.getservbyname('mysql')

? ? 3306

傳輸層服務： ? ?面向連接的傳輸服務（tcp協議）：

• ? ? ? ? 傳輸特征：
• ? ? ? ? ? ? ? ?可靠的數據傳輸：
• ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??可靠性：無失序、無差錯、無重復、無丟失
• ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在數據傳輸前和傳輸后需要建立連接和斷開鏈接
• ? ? ? ?面向傳輸服務建立連接的過程：‘三次握手’

客戶端向服務器發送鏈接請求

服務器接受到請求進行確認，返回確認報文

客戶端收到服務器回復最終確認鏈接

• ? ? ? ? ? 面向傳輸服務斷開鏈接的過程：‘四次揮手’

主動方發送報文，告知被動方要斷開鏈接

被動方回復報文，表示已經接受到請求，準備斷開

被動方再次發送報文，表示準備處理就緒，可以斷開

主動方發送確認報文，斷開鏈接

• ? ? ? ? 應用情況：
• ? ? 適用于傳輸較大的內容或文件，網絡良好，
• ? ? 需要保證傳輸可靠性的情況
• ? ? e.g.? 信息聊天，文件上傳下載，郵件，網頁獲取

?面向無連接的傳輸服務（udp協議）：

不保證傳輸的可靠性

沒有建立連接和斷開的過程

數據的收發比較自由

• 適用情況：?
• ? ? 網絡情況較差，對可靠性要求不高，收發消息的兩端
• ? ? e.g.：網絡視頻，群聊，廣播等

socket?套接字編程： ? ? 目的：

• 通過編程語言提供的套接字編程接口
• ? ? ? ? ? 可以更簡單的完成基于tcp/udp的編程

套接字：

• 是完成上述目標的一種編程手段

? ? 套接字類別： 1.流式套接字（SOCK_STREAM）：

• ? ? ? ? ?傳輸層基于套接字的協議通信
• ? ? ? ? ?面向連接可靠的傳輸??tcp的傳輸? ?流式套接字

2.數據報套接字（SOCK_DGRAM）：

• ? ? ? ? ?面向無連接不可靠的傳輸?udp的傳輸? 數據報套接字

3.低層套接字（SOCK_RAM）：

• 訪問底層協議套接字

TCP服務端： ? ?import socket 1.創建套接字（函數）： socket.socket（sock_family = AF_INET, sock_type = SOCK_STREAM, proto = 0） ? 功能：

• 創建套接字

?? 參數：

• ?sock_family地址族類型? ?AF_INET：IPV4網絡通訊
• ?sock_tpye：套接字類型? ?SICK_STREAM ：流式? ?SOCK_DGRAM：數據報
• ?proto：通常為0? 選定子協議類型
• ?返回值：返回一個套接字對象

? ?2.綁定地址(函數)： ?sockfd.bind（addr） 功能：

• 綁定地址

參數：

• addr--->元組? (ip, port) ("0.0.0.0", 8888)

? ?3.設置監聽套接字： sockfd.listen(n) ? 功能：

• 將套接字設置為監聽套接字，創建監聽隊列

參數：

• 監聽隊列大小
• 一個監聽套接字可以連接多個客戶端

? ?4.等待接受客戶端鏈接： connfd，addr = sockfd.accept（）??阻塞狀態 功能：

• 阻塞等待并處理客戶端鏈接

返回值：

? ? ? ? ? ?connfd：新的套接字，用于和客戶端通訊

? ? ? ? ???addr：鏈接客戶端的地址（ip， port）

?? 阻塞函數：

• ? ? 當程序運行到阻塞函數位置，如果某種條件
• ? ? 沒有達成則暫停程序運行，直到條件達成結束阻塞

- ??5.消息的收發： data =?connfd.recv（buffersize） ?功能：

• 接受消息

參數：

• ? ? ? ?一次接受消息的大小 字節
• ? ? ? ? 返回值：返回接受的內容

?n = connfd.send（data） ? 功能：

• 發送消息

參數：

• 要發送的內容（bytes格式）
• ? ? ? ? 返回值：返回實際發送的字節數

? ?6.關閉套接字 ? sockfd.close（） 客戶端： 1.創建套接字?（和服務端套接字類型相同） 2.發起鏈接 connect（addr） ? ? 功能：

• 向服務端發起鏈接

參數：

• 服務器地址? （元組）

3.消息收發 4.關閉套接字 示例 服務端： from socket import *# 創建套接字對象 sockd = socket() # 綁定IP地址 sockd.bind(("127.0.0.1", 6666)) # 設置監聽套接字 sockd.listen(5) # 等待客戶端鏈接 cond, addr = sockd.accept() # 接受客戶端消息（單次1024字節） data = cond.recv(1024) print(data.decode()) # 發送消息 cond.send(b"Hello, I'm the server") # 關閉套接字 cond.close() sockd.close()

?

這里本機測試可以利用兩個進行 telnet命令鏈接服務端測試

服務器：
from socket import *# 創建套接字 sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 綁定地址 sockfd.bind(("0.0.0.0", 8888)) # 設置監聽 sockfd.listen(5) # 等待客戶端鏈接 print("waiting for connect....") conn, addr = sockfd.accept() print("Connect from", addr) print("Connect from", conn)# 消息收發 while True:data = conn.recv(1024)if data.decode() == "":n = conn.send(b"Bey")breakprint("Receive", data.decode())n = conn.send(b"Receive your message")print("send %d" % n) # 關閉套接字 conn.close() sockfd.close()

?

客戶端：
# tcp_client.pyfrom socket import *sockfd = socket() sockfd.connect(("172.18.32.31", 8888)) while True:msg = input("Msg>>")if msg == "":breaksockfd.send(msg.encode())data = sockfd.recv(1024)# if msg == "Bye":# breakprint(data.decode()) sockfd.close()

?

簡單的消息傳輸：

?

?

轉載于:https://www.cnblogs.com/ParisGabriel/p/9434378.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python网络编程（OSI模型、网络协议、TCP）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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