Python服务器开发 -- 网络基础
Python服务器开发 — 网络基础
网络由下往上分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
HTTP是高层协议，而TCP/IP是个协议集，包过许多的子协议。包括：传输层的 FTP，UDP，TCP协议等，网络层的ip协议等，高层协议如HTTP,telnet协议等，HTTP是TCP/IP的一个子协议。
socket是对TCP/IP协议的封装和应用（程序员层面上）。也可以说，TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。
我们在传输数据时，可以只使用（传输层）TCP/IP协议，但是那样的话，如果没有应用层，便无法识别数据内容，如果想要使传输的数据有意义，则必须使用到应用层协议，应用层协议有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也可以自己定义应用层协议。WEB使用HTTP协议作应用层协议，以封装HTTP文本信息，然后使用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。
而我们平时说的最多的socket是什么呢，实际上socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。实际上，Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议。所以说，Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口，比如create、listen、connect、accept、send、read和write等等。
TCP/IP只是一个协议栈，就像操作系统的运行机制一样，必须要具体实现，同时还要提供对外的操作接口。这个就像操作系统会提供标准的编程接口，比如win32编程接口一样，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口。
有个比较形象的描述：HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式；Socket是发动机，提供了网络通信的能力。
实际上，传输层的TCP是基于网络层的IP协议的，而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的，而Socket本身不算是协议，就像上面所说，它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。
利用Socket建立网络连接的步骤：
建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket ，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。
套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
1。服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。
2。客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。
3。连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。
HTTP链接的特点
HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是Web联网的基础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
The Internet Protocol（协议）
IP就是一个32位无符号整数。IP地址通过DNS (Domain Name System) 数据库映射到域名
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#!/usr/bin/env python# Foundations of Python Network Programming - Chapter 1 - getname.pyimport socket
hostname = \'google.com\'
addr = socket.gethostbyname(hostname)
print \'The address of\', hostname, \'is\', addr
# The address of google.com is 173.194.72.113 |
Python网络编程：
Python提供了访问底层操作系统Socket接口的全部方法，还提供了一组加密和认证通信的服务，SSL／TLS。
Sockets其实是一个文件描述符，不同于不同于本地文件，它连接了网络上的一个文件。
1、创建一个UDP 本地连接：
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#!/usr/bin/env pythonimport socket, sys
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
MAX = 65535
PORT = 1060
s.bind((\'127.0.0.1\', PORT))
print \'Listening at\', s.getsockname()
while True:
data, address = s.recvfrom(MAX)
print \'The client at\', address, \'says\', repr(data)
s.sendto(\'Your data was %d bytes\' % len(data), address)
elif sys.argv[1:] == [\'client\']:
print \'Address before sending:\', s.getsockname()
s.sendto(\'This is my message\', (\'127.0.0.1\', PORT))
print \'Address after sending\', s.getsockname()
data, address = s.recvfrom(MAX) # overly promiscuous - see text!
print \'The server\', address, \'says\', repr(data)
else:
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运行这段代码：
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python filename.py server＃Listening at (\'127.0.0.1\', 1060)
＃Address before sending: (\'0.0.0.0\', 0)
＃Address after sending (\'0.0.0.0\', 62892)
＃The server (\'127.0.0.1\', 1060) says \'Your data was 18 bytes\'
python filename.py client＃The client at (\'127.0.0.1\', 62892) says \'This is my message\'
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2、创建远程连接并验证收到的信息：
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import random, socket, sys
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
MAX = 65535
PORT = 1060
interface = sys.argv[2] if len(sys.argv) > 2 else \'\'
s.bind((interface, PORT))
print \'Listening at\', s.getsockname()
while True:
data, address = s.recvfrom(MAX)
if random.randint(0, 1):
print \'The client at\', address, \'says:\', repr(data)
s.sendto(\'Your data was %d bytes\' % len(data), address)
else:
print \'Pretending to drop packet from\', address
elif len(sys.argv) == 3 and sys.argv[1] == \'client\':
hostname = sys.argv[2]
s.connect((hostname, PORT))
print \'Client socket name is\', s.getsockname()
delay = 0.1
while True:
s.send(\'This is another message\')
print \'Waiting up to\', delay, \'seconds for a reply\'
s.settimeout(delay)
try:
data = s.recv(MAX)
except socket.timeout:
delay *= 2 # wait even longer for the next request
if delay > 2.0:
raise RuntimeError(\'I think the server is down\')
else:
break # we are done, and can stop looping
print \'The server says\', repr(data)
else:
print >>sys.stderr, \' or: udp_remote.py client <host>\'
sys.exit(2)
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这里的s.connect((hostname, PORT))方法，可以让我们不用每次都调用s.sendto(\’This is my message\’, (\’127.0.0.1\’, PORT))。直接调用
s.send(\’This is another message\’)。