網(wǎng)絡(luò)通信3尚學(xué)堂百戰(zhàn)程序員-編程新

python-網(wǎng)絡(luò)講師：尚玉杰目錄網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)socket-udpsocket-tcp網(wǎng)絡(luò)通信過程詳解并發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)如何在網(wǎng)絡(luò)中唯一標(biāo)識(shí)一臺(tái)計(jì)算機(jī)？ip地址同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的多個(gè)程序如何共用網(wǎng)絡(luò)而不沖突？網(wǎng)絡(luò)端口不同的計(jì)算機(jī)通信怎么才能互相理解？使用相同的協(xié)議網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-IP地址IP地址：?來在?絡(luò)中標(biāo)記?臺(tái)電腦的?串?dāng)?shù)字，?如（c類）；在同一?絡(luò)上是惟?的（用來標(biāo)記唯一的一臺(tái)電腦）每?個(gè)IP地址包括兩部分：?絡(luò)地址和主機(jī)地址主機(jī)號(hào)0,255兩個(gè)數(shù)不能使用（網(wǎng)絡(luò)號(hào)、廣播地址）

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-IP地址A類IP地址由1字節(jié)的?絡(luò)地址和3字節(jié)主機(jī)地址組成，?絡(luò)地址的最?位必須是“0”，地址范圍-54可?的A類?絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)?絡(luò)能容納1677214個(gè)主機(jī)B類IP地址由2個(gè)字節(jié)的?絡(luò)地址和2個(gè)字節(jié)的主機(jī)地址組成，?絡(luò)地址的最?位必須是“10”，地址范圍-54可?的B類?絡(luò)有16384個(gè)，每個(gè)?絡(luò)能容納65534主機(jī)C類IP地址由3字節(jié)的?絡(luò)地址和1字節(jié)的主機(jī)地址組成，?絡(luò)地址的最?位必須是“110”范圍-54

C類?絡(luò)可達(dá)2097152個(gè)，每個(gè)?絡(luò)能容納254個(gè)主機(jī)D類IP地址第?個(gè)字節(jié)以“1110”開始，它是?個(gè)保留的地址。它并不指向特定的?絡(luò)，?前這?類地址被?在多點(diǎn)?播（一對多）中多點(diǎn)?播地址?來?次尋址?組計(jì)算機(jī)地址范圍-54E類IP地址以“1111”開始，為將來使?保留E類地址保留，僅作實(shí)驗(yàn)和開發(fā)?

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-IP地址私有IP：本地局域網(wǎng)上的IP，專門為組織機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用在這么多?絡(luò)IP中，國際規(guī)定有?部分IP地址是?于我們的局域?使?，屬于私?IP，不在公?中使?的，它們的范圍是：～55～55～55私有IP：局域網(wǎng)通信，內(nèi)部訪問，不能在外網(wǎng)公用。私有IP禁止出現(xiàn)在Internet中，來自于私有IP的流量全部都會(huì)阻止并丟掉公有IP：全球訪問IP地址127．0．0．1~127．255．255．255?于回路測試測試當(dāng)前計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議如：可以代表本機(jī)IP地址，?就可以測試本機(jī)中配置的Web服務(wù)器常用來ping來看本地ip/tcp正不正常，如能ping通即可正常使用

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-IP地址??掩碼：是我們測量兩個(gè)IP是否屬于同一個(gè)網(wǎng)段的工具??掩碼不能單獨(dú)存在，它必須結(jié)合IP地址?起使???掩碼只有?個(gè)作?，就是將某個(gè)IP地址劃分成?絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分??掩碼的設(shè)定必須遵循?定的規(guī)則：

與IP地址相同，??掩碼的長度也是32位，

左邊是?絡(luò)位，??進(jìn)制數(shù)字“1”表示；

右邊是主機(jī)位，??進(jìn)制數(shù)字“0”表示假設(shè)IP地址為“”??掩碼為“”。

其中，“1”有24個(gè)，代表與此相對應(yīng)的IP地址左邊24位是?絡(luò)號(hào)；

“0”有8個(gè)，代表與此相對應(yīng)的IP地址右邊8位是主機(jī)號(hào)

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-端口號(hào)端口號(hào)：用來標(biāo)記區(qū)分進(jìn)程?臺(tái)擁有IP地址的主機(jī)可以提供許多服務(wù)，?如HTTP（萬維?服務(wù)）、FTP（?件傳輸）、SMTP（電?郵件）等，這些服務(wù)完全可以通過1個(gè)IP地址來實(shí)現(xiàn)。那么，主機(jī)是怎樣區(qū)分不同的?絡(luò)服務(wù)呢？顯然不能只靠IP地址，因?yàn)镮P地址與?絡(luò)服務(wù)的關(guān)系是?對多的關(guān)系。實(shí)際上是通過“IP地址+端?號(hào)”來區(qū)分不同的服務(wù)的。

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-端口號(hào)端?號(hào)是一個(gè)數(shù)字，只有整數(shù)，范圍是從0到65535（分為知名和動(dòng)態(tài)兩種）知名端?是眾所周知的端?號(hào)（用來做固定事情），范圍從0到102380端?分配給HTTP服務(wù)（網(wǎng)站）21端?分配給FTP服務(wù)（文件下載）可以理解為，?些常?的功能使?的號(hào)碼是固定的動(dòng)態(tài)端?的范圍是從1024到65535

之所以稱為動(dòng)態(tài)端?，是因?yàn)樗?般不固定分配某種服務(wù)，?是動(dòng)態(tài)分配。

動(dòng)態(tài)分配是指當(dāng)?個(gè)系統(tǒng)進(jìn)程或應(yīng)?程序進(jìn)程需要?絡(luò)通信時(shí)，它向主機(jī)申

請?個(gè)端?，主機(jī)從可?的端?號(hào)中分配?個(gè)供它使?

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-協(xié)議協(xié)議：約定好的規(guī)范早期的計(jì)算機(jī)?絡(luò)，都是由各?商??規(guī)定?套協(xié)議，IBM、Apple和

Microsoft都有各?的?絡(luò)協(xié)議，互不兼容（語言、方言、阿帕網(wǎng)）

為了把全世界的所有不同類型的計(jì)算機(jī)都連接起來，就必須規(guī)定?套全球通

?的協(xié)議，為了實(shí)現(xiàn)互聯(lián)?這個(gè)?標(biāo)，互聯(lián)?協(xié)議簇（InternetProtocol

Suite）就是通?協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

因?yàn)榛ヂ?lián)?協(xié)議包含了上百種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，但是最重要的兩個(gè)協(xié)議是TCP和IP

協(xié)議，所以，?家把互聯(lián)?的協(xié)議總稱TCP/IP協(xié)議

（大家都遵循的最基本網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議）是完成進(jìn)程之間通信的規(guī)范

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-協(xié)議根據(jù)TCP/IP協(xié)議簇功能的不同，將它分為了幾種層次（

TCP/IP協(xié)議簇層次劃分）（重點(diǎn)記?。┚W(wǎng)絡(luò)接口層（鏈路層）網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層（寫代碼按四層劃分）物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層（理論上由七層組成）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-協(xié)議在早期，不同的公司都推出了屬于自己的私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，相互之間不能兼容于是，ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）站出來：干脆這樣，我給大家制定一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，該協(xié)議是國際標(biāo)準(zhǔn)于是ISO博覽眾家之長，制訂了“一堆”詳細(xì)的，復(fù)雜的，繁瑣的，精確的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議不過這堆協(xié)議太復(fù)雜了，為了理清思路，便于學(xué)習(xí)，將他們分了7類（也就是分了7層），不同層代表不同的功能，并把這些協(xié)議歸到相應(yīng)的層里面去國際標(biāo)準(zhǔn)出來了，接下來就要軟件/硬件廠商去實(shí)現(xiàn)了。但實(shí)際上各廠商并沒有完整實(shí)現(xiàn)7層協(xié)議，因?yàn)?層協(xié)議棧追求全能、完善，導(dǎo)致它太過復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來太難了于是，實(shí)際使用時(shí)，按4層劃分網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-協(xié)議TCP/IP定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)4層的層級(jí)結(jié)構(gòu)中，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求其中的應(yīng)用層關(guān)注的是應(yīng)用程序的細(xì)節(jié)，而不是數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸活動(dòng)

其他三層主要處理所有的通信細(xì)節(jié)，對應(yīng)用程序一無所知；應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，不同的文件系統(tǒng)有不同的文件命名原則和不同的文本行表示方法等，不同的系統(tǒng)之間傳輸文件還有各種不兼容問題，這些都將由應(yīng)用層來處理傳輸層：在此層中，它提供了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，如傳輸控制協(xié)議（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）等，這一層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)提供基本的數(shù)據(jù)包傳送功能，讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)層接收由更低層發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層，相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層網(wǎng)絡(luò)接口層：對實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理，定義如何使用實(shí)際網(wǎng)絡(luò)來傳送數(shù)據(jù)（處理機(jī)械的、電氣的和過程的接口）了解即可，面試經(jīng)常會(huì)問網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分幾層Socket編程-簡介socket:通過網(wǎng)絡(luò)完成進(jìn)程間通信的方式（區(qū)別于一臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)程通信）Socket的英文原義是“插孔”。通常也稱作"套接字“Socket編程-簡介Socket本質(zhì)是編程接口(API)：Socket

是對TCP/IP協(xié)議的封裝，Socket只是個(gè)編程接口不是協(xié)議，通過Socket我們才能使用TCP/IP協(xié)議簇（程序員層面）TCP/IP也要提供可供程序員做網(wǎng)絡(luò)開發(fā)所用的接口，這就是Socket編程接口；HTTP是轎車，提供了封裝或者顯示數(shù)據(jù)的具體形式；Socket是發(fā)動(dòng)機(jī)，提供了網(wǎng)絡(luò)通信的能力最重要的是，Socket是面向客戶/服務(wù)器模型而設(shè)計(jì)的，針對客戶和服務(wù)器程序提供不同的Socket系統(tǒng)調(diào)用套接字之間的連接過程可以分為三個(gè)步驟：服務(wù)器監(jiān)聽，客戶端請求，連接確認(rèn)Socket編程-創(chuàng)建Socket創(chuàng)建Socket：importsocket#導(dǎo)入套接字模塊s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)#s此時(shí)是一個(gè)socket對象，擁有發(fā)送和接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的功能該函數(shù)帶有兩個(gè)參數(shù)（參數(shù)必須寫）AF_INET（ipv4協(xié)議?于Internet進(jìn)程間通信）套接字類型，可以是SOCK_STREAM（流式套接字，?于

TCP協(xié)議）或者SOCK_DGRAM（數(shù)據(jù)報(bào)套接字，?于UDP協(xié)

議）TCP慢但是穩(wěn)定不會(huì)丟數(shù)據(jù)UDP快但是可能會(huì)丟數(shù)據(jù)（黑客攻擊）確定了IP地址端口號(hào)（ipv4協(xié)議），TCP或UDP協(xié)議之后，計(jì)算機(jī)之間可以進(jìn)行通信

Socket編程-udp和tcpUDPUserDataProtocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，是?個(gè)?連接的簡單的?向數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸層協(xié)議。UDP不提供可靠性，它只是把應(yīng)?程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去，但是并不能保證它們能到達(dá)?的地。由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報(bào)前不?在客戶和服務(wù)器之間建??個(gè)連接，且沒有超時(shí)重發(fā)等機(jī)制，故?傳輸速度很快UDP?般?于多點(diǎn)通信和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，?如：語??播

視頻

QQ

TFTP(簡單?件傳送）

可以理解為寫信

Socket編程-udp和tcpTCP（TransmissionControlProtocol，傳輸控制協(xié)議）是面向連接的協(xié)議，也就是說，在收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接一個(gè)TCP連接必須要經(jīng)過三次“對話”才能建立起來，其中的過程非常復(fù)雜，只簡單的描述下這三次對話的簡單過程：主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)出連接請求數(shù)據(jù)包：“我想給你發(fā)數(shù)據(jù)，可以嗎？”，這是第一次對話主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送同意連接和要求同步（同步就是兩臺(tái)主機(jī)一個(gè)在發(fā)送，一個(gè)在接收，協(xié)調(diào)工作）的數(shù)據(jù)包：“可以，你什么時(shí)候發(fā)？”，這是第二次對話主機(jī)A再發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)主機(jī)B的要求同步：“我現(xiàn)在就發(fā)，你接著吧！”，這是第三次對話三次“對話”的目的是使數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收同步，經(jīng)過三次“對話”之后，主機(jī)A才向主機(jī)B正式發(fā)送數(shù)據(jù)可以理解為打電話，先建立通道

Socket編程-udp和tcpTCP與UDP的區(qū)別：1.基于連接與無連接

2.對系統(tǒng)資源的要求（TCP較多，UDP少）

3.UDP程序結(jié)構(gòu)較簡單

4.流模式與數(shù)據(jù)報(bào)模式

5.TCP保證數(shù)據(jù)正確性，UDP可能丟包，TCP保證數(shù)據(jù)順序，UDP不保證

Socket編程-udp編程發(fā)送數(shù)據(jù)：為看到效果先安裝“網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手”fromsocketimport*s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)#創(chuàng)建套接字addr=('7',8080)#準(zhǔn)備接收方地址data=input("請輸入：")s.sendto(data.encode(),addr)#發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，python3需要將字符串轉(zhuǎn)成byte#encode(‘utf-8’)#用utf-8對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，獲得bytes類型對象#decode（）反過來s.close()

Socket編程-udp編程發(fā)送數(shù)據(jù)給飛秋飛秋使用：2425端口發(fā)送普通數(shù)據(jù)，飛秋不會(huì)響應(yīng)，必須發(fā)送特殊格式的內(nèi)容

1:123123:吳彥祖:吳彥祖-pc:32:haha

飛秋有自己的應(yīng)用層協(xié)議1，表示版本后面的數(shù)字發(fā)送的時(shí)間，隨便寫32代表發(fā)送消息飛秋炸彈：循環(huán)不延時(shí)發(fā)消息（可能會(huì)造成卡死）

注意：IP和端口在網(wǎng)絡(luò)通信中缺一不可，用到的協(xié)議也要匹配，例如飛秋用的是udp協(xié)議，使用TCP協(xié)議發(fā)數(shù)據(jù)是無效的udp理解為寫信（只有收件人地址），TCP理解為打電話（先撥號(hào)建立通路，需要通路穩(wěn)定）

Socket編程-udp編程接收數(shù)據(jù)fromsocketimport*s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)#創(chuàng)建套接字addr=('7',8080)#準(zhǔn)備接收方地址data=input("請輸入：")s.sendto(data.encode(),addr)#等待接收數(shù)據(jù)redata=s.recvfrom(1024)#1024表示本次接收的最大字節(jié)數(shù)print(redata)s.close()

Socket編程-udp編程綁定信息：

如果信息沒有綁定，每發(fā)送一次信息，系統(tǒng)會(huì)隨機(jī)分配一個(gè)端口還要避免同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的不同進(jìn)程端口號(hào)相同的問題

Socket編程-udp編程綁定信息：讓一個(gè)進(jìn)程可以使用固定的端口一般情況下，發(fā)送方不綁定端口，接收方會(huì)綁定fromsocketimport*s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)#創(chuàng)建套接字s.bind(('',8788))#綁定一個(gè)端口，ip地址和端?號(hào)，ip?般不?寫addr=('7',8080)#準(zhǔn)備接收方地址data=input("請輸入：")s.sendto(data.encode(),addr)redata=s.recvfrom(1024)#1024表示本次接收的最?字節(jié)數(shù)print(redata)s.close()

Socket編程-udp編程echo服務(wù)器：Echo服務(wù)是一種非常有用的用于調(diào)試和檢測的工具。這個(gè)協(xié)議的作用也十分簡單，接收到什么原封發(fā)回fromsocketimport*#1創(chuàng)建套接字udpSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)#2綁定本地信息，不使用隨機(jī)分配的端口bindAddr=("",7088)udpSocket.bind(bindAddr)#綁定num=0

whileTrue:#接收對方發(fā)送的數(shù)據(jù)

recvData=udpSocket.recvfrom(1024)print(recvData)#將接收到的數(shù)據(jù)回發(fā)給對方

udpSocket.sendto(recvData[0],recvData[1])

num+=1print("已將接收到的第%d個(gè)數(shù)據(jù)返回給對方，"%num)udpSocket.close()Socket編程-udp編程聊天室fromsocketimport*importtime#1創(chuàng)建套接字udpSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)bindAddr=("",7088)udpSocket.bind(bindAddr)#綁定whileTrue:#接收對方發(fā)送的數(shù)據(jù)

recvData=udpSocket.recvfrom(1024)print('【%s】%s.%s'%(time.ctime(),recvData[1],recvData[0].decode("GB2312")))a=input("請輸入：")udpSocket.sendto(a.encode('GB2312'),('7',8080))#5關(guān)閉套接字udpSocket.close()

Socket編程-udpudp網(wǎng)絡(luò)通信過程：（類似于發(fā)快遞）1，應(yīng)用層編寫數(shù)據(jù)（你好），然后向下層傳遞

2，傳輸層在數(shù)據(jù)前面加上端口號(hào)（包括發(fā)送端口和目的端口）3，網(wǎng)絡(luò)層繼續(xù)在前面加上IP地址（包括原IP和目的IP）4，鏈路層再在前面加上mac地址（mac：硬件地址，用來定義網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置）此時(shí)數(shù)據(jù)變成了：mac地址IP地址端口號(hào)數(shù)據(jù)內(nèi)容之后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給另一臺(tái)計(jì)算機(jī)的鏈路層開始逐步解析判斷Socket編程-udp編程練習(xí)：使?多線程完成?個(gè)全雙?的聊天程序全雙工（FullDuplex）是通訊傳輸?shù)囊粋€(gè)術(shù)語。通信允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上同時(shí)傳輸（電話）單工是只允許甲方向乙方傳送信息，而乙方不能向甲方傳送（收音機(jī)）半雙工：甲方發(fā)消息時(shí)乙方只能收不能發(fā)（對講機(jī)）

字符集–page29ASCII英文字符集1個(gè)字節(jié)ISO8859-1西歐字符集1個(gè)字節(jié)BIG5臺(tái)灣的大五碼，表示繁體漢字2個(gè)字節(jié)GB2312大陸使用最早、最廣的簡體中文字符集2個(gè)字節(jié)GBKGB2312的擴(kuò)展，可以表示繁體中文2個(gè)字節(jié)GB18030最新GBK的擴(kuò)展，可以表示漢字、維吾爾文、藏文等中華民族字符2個(gè)字節(jié)Unicode國際通用字符集2個(gè)字節(jié)wireshark安裝和使用wireshark是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)抓包軟件：所有流經(jīng)本電腦的數(shù)據(jù)（不論收發(fā)），都可以獲取（win系統(tǒng)安裝時(shí)如果出現(xiàn)無法定位輸入點(diǎn)。。。需要安裝winpcap）No顯示序號(hào)：表示已經(jīng)抓到了多少個(gè)數(shù)據(jù)包time：表示抓到數(shù)據(jù)包所經(jīng)過的時(shí)間sourct：源IP，destination：目的IP，protocol：使用的協(xié)議length：數(shù)據(jù)包的長度（字節(jié)）info：wireshark對這個(gè)數(shù)據(jù)包的理解wireshark安裝和使用過濾規(guī)則1.過濾IP，如來源IP或者目標(biāo)IP等于某個(gè)IP例子:查找目的地址為的包ip.dst==查找源地址ip.src==

ip.src

eq

07

or

ip.dst

eq

07

或者ip.addr

eq

07

都能顯示來源IP和目標(biāo)IPwireshark安裝和使用過濾規(guī)則2.過濾端口例子:tcp.port

eq

80

//

不管端口是來源的還是目標(biāo)的都顯示tcp.port

==

80tcp.port

eq

80

or

udp.port

eq

80tcp.dstport

==

80

//

只顯tcp協(xié)議的目標(biāo)端口80tcp.srcport

==

80

//

只顯tcp協(xié)議的來源端口80udp.port

eq

15000wireshark安裝和使用過濾規(guī)則3.過濾協(xié)議：直接輸入?yún)f(xié)議名例子:tcpudparpicmphttpTFTP介紹TFTP（TrivialFileTransferProtocol,簡單?件傳輸協(xié)議）是TCP/IP協(xié)議簇中的?個(gè)?來在客戶端與服務(wù)器之間進(jìn)?簡單?件傳輸?shù)膮f(xié)議使用tftp這個(gè)協(xié)議，就可以實(shí)現(xiàn)簡單文件的下載特點(diǎn)：簡單

占?資源?

適合傳遞??件

適合在局域?進(jìn)?傳遞

端?號(hào)為69

基于UDP實(shí)現(xiàn)

TFTP介紹Tftpd32：共享服務(wù)器（可以從本機(jī)共享文件）

browse：選擇一個(gè)文件夾，確定給客戶端文件時(shí)的搜索路徑客戶端：數(shù)據(jù)接收方服務(wù)器：數(shù)據(jù)發(fā)送方

確定文件分享的路徑TFTP介紹有了服務(wù)器之后，還需要編寫一個(gè)下載器（客戶端）實(shí)現(xiàn)TFTP下載器：下載：從服務(wù)器上將一個(gè)文件復(fù)制到本機(jī)上下載的過程：在本地創(chuàng)建一個(gè)空文件（與要下載的文件同名）向里面寫數(shù)據(jù)（接收到一點(diǎn)就向空文件里寫一點(diǎn)）關(guān)閉（接受完所有數(shù)據(jù)關(guān)閉文件）

TFTP介紹

服務(wù)器查找是否有該文件告訴服務(wù)器是否收到隨機(jī)端口注意：服務(wù)器的69端口只用來接收讀寫請求，ack包不要發(fā)到69端口TFTP格式要求

1下載

2上傳octet

傳輸格式固定每次發(fā)送文件中的512個(gè)字節(jié)確認(rèn)包TFTP介紹當(dāng)客戶端接收到的數(shù)據(jù)?于516（2字節(jié)操作碼+2個(gè)字節(jié)的序號(hào)+512字節(jié)數(shù)據(jù)）時(shí)，就意味著服務(wù)器發(fā)送完畢了（如果恰好最后一次數(shù)據(jù)長度為516，會(huì)再發(fā)一個(gè)長度為0的數(shù)據(jù)包）構(gòu)造下載請求數(shù)據(jù)：“1test.jpg0octet0”importstructcmb_buf=struct.pack(“!H8sb5sb”,1,b“test.jpg”,0,b“octet”,0)

如何保證操作碼（1/2/3/4/5）占兩個(gè)字節(jié)？如何保證0占一個(gè)字節(jié)？

#!H8sb5sb:!表示按照網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)要求的形式來組織數(shù)據(jù)（占位的格式）

H表示將后面的1替換成占兩個(gè)字節(jié)

8s相當(dāng)于8個(gè)s（ssssssss）占8個(gè)字節(jié)

b占一個(gè)字節(jié)

struct模塊使用struct模塊可以按照指定格式將Python數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串,該字符串為字節(jié)流struct模塊中最重要的三個(gè)函數(shù)是pack(),unpack(),calcsize()#按照給定的格式(fmt)，把數(shù)據(jù)封裝成字符串(實(shí)際上是類似于c結(jié)構(gòu)體的字節(jié)流)

pack(fmt,v1,v2,...)

#按照給定的格式(fmt)解析字節(jié)流string，返回解析出來的元組

unpack(fmt,string)

#計(jì)算給定的格式(fmt)占用多少字節(jié)的內(nèi)存

calcsize(fmt)struct.pack(“!H8sb5sb”,1,“test.jpg”,0,“octet”,0)struct.pack("!HH",4,p_num)cmdTuple=struct.unpack("!HH",recvData[:4])struct模塊使用FORMATCTYPEPYTHONTYPESTANDARDSIZExpadbytenovalueccharstringoflength11bsignedcharinteger1Bunsignedcharinteger1?_Boolbool1hshortinteger2Hunsignedshortinteger2iintinteger4Iunsignedintinteger4llonginteger4Lunsignedlonginteger4qlonglonginteger8Qunsignedlonglonginteger8ffloatfloat4ddoublefloat8schar[]stringpchar[]stringPvoid*integerq和Q只適用于64位機(jī)器;每個(gè)格式前可以有一個(gè)數(shù)字,表示這個(gè)類型的個(gè)數(shù),如s格式表示一定長度的字符串,4s表示長度為4的字符串struct模塊使用向服務(wù)器發(fā)送請求：importstructfromsocketimport*cmb_buf=struct.pack("!H9sb5sb",1,b"test1.jpg",0,b"octet",0)udpSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)udpSocket.sendto(cmb_buf,("",69))udpSocket.close()

向其他電腦發(fā)送這個(gè)請求，查看是否能抓到這個(gè)數(shù)據(jù)包（udp.port==69，tftp）TFTP客戶端編程importstructfromsocketimport*filename='test1.jpg'server_ip=''send_data=struct.pack('!H%dsb5sb'%len(filename),1,filename.encode(),0,'octet'.encode(),0)s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)s.sendto(send_data,(server_ip,69))#第一次發(fā)送,連接服務(wù)器69端口f=open(filename,'ab')#a:以追加模式打開（必要時(shí)可以創(chuàng)建）append;b:表示二進(jìn)制whileTrue:recv_data=s.recvfrom(1024)#接收數(shù)據(jù)

caozuoma,ack_num=struct.unpack('!HH',recv_data[0][:4])#獲取數(shù)據(jù)塊編號(hào)

rand_port=recv_data[1][1]#獲取服務(wù)器的隨機(jī)端口

ifint(caozuoma)==5:print('文件不存在...')breakprint("操作碼：%d,ACK：%d,服務(wù)器隨機(jī)端口：%d,數(shù)據(jù)長度：%d"%(caozuoma,ack_num,rand_port,len(recv_data[0])))f.write(recv_data[0][4:])#將數(shù)據(jù)寫入

iflen(recv_data[0])<516:breakack_data=struct.pack("!HH",4,ack_num)s.sendto(ack_data,(server_ip,rand_port))#回復(fù)ACK確認(rèn)包udp廣播udp廣播：當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上所有電腦

的某個(gè)進(jìn)程都收到同一個(gè)數(shù)據(jù)（tcp沒有廣播）

單播：點(diǎn)對點(diǎn)多播：一對多廣播：一對所有接收方

（飛秋知道有人上線了？誰在線？IP地址分配）廣播方交換機(jī)接收方2接收方3接收方4接收方5接收方1數(shù)據(jù)如果讓廣播方給接收方每人發(fā)一份數(shù)據(jù)，將會(huì)出現(xiàn)卡頓。所以借助交換機(jī)來分發(fā)數(shù)據(jù)交換機(jī)如果接收到廣播地址udp廣播importsocketdest=(‘<broadcast>’,7788）

#<broadcast>自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的廣播地址#創(chuàng)建udp套接字s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)#對這個(gè)需要發(fā)送廣播數(shù)據(jù)的套接字進(jìn)行修改設(shè)置，否則不能發(fā)送廣播數(shù)據(jù)s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_BROADCAST,1)#允許s發(fā)送廣播數(shù)據(jù)#setsocketopt設(shè)置套接字選項(xiàng)#以廣播形式發(fā)送數(shù)據(jù)到本網(wǎng)絡(luò)的所有電腦中s.sendto(b'Hi',dest)print("等待回復(fù)")whileTrue:(buf,address)=s.recvfrom(2048)print(address,buf.decode(“GB2312”))

PacketTracer介紹&安裝

PacketTracer是由Cisco(思科)公司發(fā)布的?個(gè)輔助學(xué)習(xí)?具，為學(xué)習(xí)思科?絡(luò)課程的初學(xué)者去設(shè)計(jì)、配置、排除?絡(luò)故障提供了?絡(luò)模擬環(huán)境（不用買硬件）可以提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的詳細(xì)處理過程

觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況

（輔助學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通信過程）2臺(tái)電腦連網(wǎng)添加兩臺(tái)電腦連接設(shè)置網(wǎng)絡(luò)ping2臺(tái)電腦連網(wǎng)單擊終端設(shè)備，分別設(shè)置兩臺(tái)終端的IP和子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼：與IP成對出現(xiàn)，進(jìn)行按位與操作后可以得到當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)號(hào)（哪類IP）2臺(tái)電腦連網(wǎng)再單擊其中一臺(tái)終端，嘗試IP地址能否ping通

（換一個(gè)網(wǎng)段還能否ping通？）通過集線器連網(wǎng)添加三臺(tái)電腦添加集線器

（為什么不能連到之前的通路上？）連網(wǎng)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)ping集線器類似于USB擴(kuò)展口：用來鏈接多臺(tái)電腦通過交換機(jī)連網(wǎng)集線器(HUB)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中連接多個(gè)計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的連接設(shè)備，是對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元。英文Hub就是中心的意思，像樹的主干一樣，它是各分支的匯集點(diǎn)。HUB是一個(gè)共享設(shè)備，主要提供信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)的功能，它把一個(gè)端口接收的所有信號(hào)向所有端口分發(fā)出去交換機(jī)(Switch)是一種基于MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）識(shí)別，能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址，并把其存放在內(nèi)部地址表中，通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時(shí)的交換路徑，使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址

通過交換機(jī)連網(wǎng)例如一個(gè)8口hub，當(dāng)端口1上的機(jī)器要給端口8上的機(jī)器發(fā)數(shù)據(jù)端口1上hub上有沒有數(shù)據(jù)在傳輸，如果沒有，端口1就跳出來向hub上喊：“我有數(shù)據(jù)包要給端口8，請端口8聽到后回話”這個(gè)數(shù)據(jù)被以廣播的方式發(fā)送到hub上的其余7個(gè)口上，每端口都會(huì)接到這樣的數(shù)據(jù)包，然后端口2－－－端口7會(huì)發(fā)一則消息給1：“我不是端口8”與此同時(shí)端口8會(huì)發(fā)消息給1：“我是端口8，找我嗎？”端口1收到上述消息后，會(huì)和端口8進(jìn)行確認(rèn)，然后他們建立傳輸鏈接，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。等如果端口1在發(fā)送尋找斷口8的消息后，沒有得到相應(yīng)，那它還會(huì)接著發(fā)這個(gè)消息，直到收到端口8的回答。等端口1和端口8完整數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)后，假設(shè)他們還要進(jìn)行通訊，那么hub上還會(huì)重復(fù)以上的過程一個(gè)數(shù)據(jù)，需要送達(dá)所有的端口，這不但增加了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)間，而且hub往往會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來廣播風(fēng)暴（廣播數(shù)據(jù)充斥網(wǎng)絡(luò)無法處理，并占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致正常業(yè)務(wù)不能運(yùn)行）通過交換機(jī)連網(wǎng)相同的工作交換機(jī)就不用這么麻煩假設(shè)端口1和端口8從沒有通信過，那么開始的時(shí)候，他們的工作和hub一樣，端口1要在交換機(jī)上找端口8，一旦端口8返回確認(rèn)信息，那再端口1上就會(huì)生成1個(gè)和端口8的地址對應(yīng)表這個(gè)表里面有所有和端口1通過信的端口，一旦有了這地址對應(yīng)表，那在以后端口1要和端口8通訊，可以直接送達(dá)，而且其他的端口也不會(huì)知道他們之間正在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，這樣加快了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)間，并且避免了廣播風(fēng)暴

（ping之后點(diǎn)模擬測試以上規(guī)則）通過路由器連網(wǎng)兩臺(tái)電腦之間能通信的前提是什么？在同一網(wǎng)段多臺(tái)電腦之間為什么不能把網(wǎng)線剪開連在一起？數(shù)據(jù)是通過電信號(hào)來傳輸?shù)?，多個(gè)電信號(hào)同時(shí)傳輸會(huì)出錯(cuò)集線器hub有什么作用？鏈接多臺(tái)電腦組成小型局域網(wǎng)集線器和交換機(jī)的區(qū)別？集線器收到的所有數(shù)據(jù)包都會(huì)以廣播形式發(fā)送交換機(jī)可以智能學(xué)習(xí)，如果已經(jīng)通信過的設(shè)備之間，可以直接通信通過路由器連網(wǎng)物理地址（實(shí)際地址）：由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商生產(chǎn)時(shí)寫在硬件內(nèi)部IP地址與MAC地址在計(jì)算機(jī)里都是以二進(jìn)制表示的，IP地址是32位的，而MAC地址則是48位的（6個(gè)字節(jié)）如：08:00:20:0A:8C:6D就是一個(gè)MAC地址，其中前3組16進(jìn)制數(shù)08:00:20代表網(wǎng)絡(luò)硬件制造商的編號(hào)，它由IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會(huì)）分配而后3組16進(jìn)制數(shù)0A:8C:6D代表該制造商所制造的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品（如網(wǎng)卡）的系列號(hào)MAC地址在世界是惟一的（可以直接理解為網(wǎng)卡的序列號(hào)）通過IP地址、端口號(hào)、MAC地址保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸通過路由器連網(wǎng)路由器：確定一條路徑的設(shè)備，路由器是連接因特網(wǎng)中用來鏈接網(wǎng)絡(luò)號(hào)不同的、不同的網(wǎng)絡(luò)，相當(dāng)于中間人各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)的設(shè)備。路由器的一個(gè)作用是連通不同的網(wǎng)絡(luò)，另一個(gè)作用是選擇信息傳送的線路選擇通暢快捷的近路，能大大提高通信速度，減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信負(fù)荷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源，提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)暢通率（舉例：怎么去柏林）通過路由器連網(wǎng)終端終端終端終端終端終端交換機(jī)交換機(jī)路由器網(wǎng)卡網(wǎng)卡同一個(gè)局域網(wǎng)當(dāng)中的終端之間進(jìn)行通訊的基礎(chǔ)是處于同一個(gè)網(wǎng)段中，一個(gè)路由器至少有兩個(gè)網(wǎng)卡，能夠鏈接不同網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)使之可以通信（了解即可）192.168.1.X192.168.2.XTCP網(wǎng)絡(luò)通信的方式：TCP、UDPTCP：傳輸控制協(xié)議（使用情況多于udp）

穩(wěn)定：保證數(shù)據(jù)一定能收到

相對UDP會(huì)慢一點(diǎn)

web服務(wù)器一般都使用TCP（銀行轉(zhuǎn)賬，穩(wěn)定比快要重要）

TCP通信模型：

在通信之前，必須先等待建立鏈接

TCP

設(shè)置最大連接數(shù)等待接受socket連接連接、撥打TCP的三次握手第一次握手：建立連接時(shí)，客戶端發(fā)送SYN（請求同步）包到服務(wù)器，并進(jìn)入SYN_SENT（請求連接）狀態(tài)，等待服務(wù)器確認(rèn)第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認(rèn)客戶的SYN（x+1），同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV(SYN派遣)狀態(tài)

第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYN＋ACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(y+1)，此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED（TCP連接成功）狀態(tài)，完成三次握手?？蛻舳伺c服務(wù)器才正式開始傳送數(shù)據(jù)理想狀態(tài)下，TCP連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動(dòng)關(guān)閉連接之前，TCP

連接都將被一直保持下去SYN：請求同步ACK：確認(rèn)同步TCP服務(wù)器在tcp傳輸過程中，如果有一方收到了對方的數(shù)據(jù)，一定會(huì)發(fā)送一個(gè)ACK確認(rèn)包給發(fā)送方

TCP的四次揮手?jǐn)嚅_一個(gè)TCP連接則需要“四次揮手”第一次揮手：主動(dòng)關(guān)閉方調(diào)用close，會(huì)發(fā)送一個(gè)長度為0的數(shù)據(jù)包以及FIN（結(jié)束標(biāo)志）用來關(guān)閉主動(dòng)方到被動(dòng)關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送，告訴被動(dòng)關(guān)閉方：我已經(jīng)不會(huì)再給你發(fā)數(shù)據(jù)了，但是，此時(shí)主動(dòng)關(guān)閉方還可以接受數(shù)據(jù)第二次揮手：被動(dòng)關(guān)閉方收到FIN包后，發(fā)送一個(gè)ACK給對方，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1

第三次揮手：被動(dòng)關(guān)閉方發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉被動(dòng)關(guān)閉方到主動(dòng)關(guān)閉方的數(shù)據(jù)傳送，也就是告訴主動(dòng)關(guān)閉方，我的數(shù)據(jù)也發(fā)送完了，不會(huì)再給你發(fā)數(shù)據(jù)了。

第四次揮手：主動(dòng)關(guān)閉方收到FIN后，發(fā)送一個(gè)ACK給被動(dòng)關(guān)閉方，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1，至此，完成四次揮手TCP服務(wù)器長連接：三次握手四次揮手之間分多次傳遞完所有數(shù)據(jù)（優(yōu)酷看視頻、在線游戲），長時(shí)間占用某個(gè)套接字短連接：三次握手四次揮手之間傳遞少部分?jǐn)?shù)據(jù)，多次握手揮手才傳遞完所有數(shù)據(jù)

（瀏覽器），短時(shí)間占用tcp服務(wù)器流程如下：

1.socket創(chuàng)建?個(gè)套接字

2.bind綁定ip和port

3.listen設(shè)置最大連接數(shù)，收到連接請求后，這些請求需要排隊(duì)，如果隊(duì)列滿，就拒絕請求

4.accept等待客戶端的鏈接、接收連接請求

5.recv/send接收發(fā)送數(shù)據(jù)

TCP服務(wù)器fromsocketimport*

tcpSerSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

address=(‘’,7788)

tcpSerSocket.bind(address)

tcpSerSocket.listen(5)#設(shè)置最大連接數(shù)newSocket,clientAddr=tcpSerSocket.accept()

#如果有新的客戶端來鏈接服務(wù)器，那么就產(chǎn)??個(gè)新的套接字

#newSocket?來為這個(gè)客戶端服務(wù)（10086小妹）

#tcpSerSocket就可以省下來等待其他新客戶端的鏈接

#接收對?發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，最?接收1024個(gè)字節(jié)

recvData=newSocket.recv(1024)

#接收tcp數(shù)據(jù)

#發(fā)送?些數(shù)據(jù)到客戶端

newSocket.send(“thankyou!”)#發(fā)送tcp數(shù)據(jù)

#關(guān)閉為這個(gè)客戶端服務(wù)的套接字，只要關(guān)閉了，就意味著為不能再為這個(gè)客戶端服務(wù)了

newSocket.close()

#關(guān)閉監(jiān)聽套接字，只要這個(gè)套接字關(guān)閉了，就意味著整個(gè)程序不能再接收任何新的客戶端的連接

tcpSerSocket.close()使用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手測試代碼

TCP客戶端fromsocketimport*clientSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)serAddr=('7',7788)#鏈接服務(wù)器clientSocket.connect(serAddr)clientSocket.send(b"hello")recvData=clientSocket.recv(1024)print("接收到的數(shù)據(jù)為：",recvData)clientSocket.close()

單進(jìn)程服務(wù)器（每次只能服務(wù)一個(gè)客戶端）fromsocketimport*serSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)localAddr=('',7788)serSocket.bind(localAddr)serSocket.listen(5)whileTrue:print("主進(jìn)程等待新客戶端")newSocket,destAddr=serSocket.accept()print("主進(jìn)程接下來負(fù)責(zé)處理",str(destAddr))try:whileTrue:recvData=newSocket.recv(1024)iflen(recvData)>0:#如果收到的客戶端數(shù)據(jù)長度為0，代表客戶端已經(jīng)調(diào)用close（）下線print("接收到",str(destAddr),recvData)else:print("%s-客戶端已關(guān)閉"%str(destAddr))breakfinally:newSocket.close()serSocket.close()

并發(fā)服務(wù)器serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1）

重新設(shè)置套接字選項(xiàng)，重復(fù)使用綁定的信息#當(dāng)有一個(gè)有相同本地地址和端口的socket1處于TIME_WAIT狀態(tài)時(shí)，而你啟動(dòng)的程序的socket2要占用該地址和端口，你的程序就要用到SO_REUSEADDR選項(xiàng)。

多進(jìn)程服務(wù)器（同時(shí)為多個(gè)客戶端服務(wù)）fromsocketimport*

frommultiprocessingimport*

fromtimeimportsleep

#處理客戶端的請求并為其服務(wù)

defdealWithClient(newSocket,destAddr):

whileTrue:

recvData=newSocket.recv(1024)

iflen(recvData)>0:

print('recv[%s]:%s'%(str(destAddr),recvData))

else:

print('[%s]客戶端已經(jīng)關(guān)閉'%str(destAddr))

break

newSocket.close()

defmain():

serSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)

localAddr=('',7788)

serSocket.bind(localAddr)

serSocket.listen(5)

try:

whileTrue:

print('主進(jìn)程，，等待新客戶端的到來’)

newSocket,destAddr=serSocket.accept()print(‘主進(jìn)程，，接下來創(chuàng)建?個(gè)新的進(jìn)程負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理’)

client=Process(target=dealWithClient,args=(newSocket,destAddr))

client.start()

#因?yàn)橐呀?jīng)向?進(jìn)程中copy了?份（引?），

并且?進(jìn)程中這個(gè)套接字也沒有用處了

#所以關(guān)閉

newSocket.close()

finally:

#當(dāng)為所有的客戶端服務(wù)完之后再進(jìn)?關(guān)閉，

表示不再接收新的客戶端的鏈接

serSocket.close()

if__name__=='__main__’:

main()

多線程服務(wù)器（耗費(fèi)的資源比多進(jìn)程小一些）fromsocketimport*

fromthreadingimportThread

fromtimeimportsleep

#處理客戶端的請求并執(zhí)?事情

defdealWithClient(newSocket,destAddr):

whileTrue:

recvData=newSocket.recv(1024)

iflen(recvData)>0:

print('recv[%s]:%s'%(str(destAddr),recvData))

else:

print('[%s]客戶端已經(jīng)關(guān)閉'%str(destAddr))

break

newSocket.close()

defmain():

serSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM)

serSocket.setsockopt(SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1)

localAddr=('',7788)

serSocket.bind(localAddr)

serSocket.listen(5)

多線程服務(wù)器（耗費(fèi)的資源比多進(jìn)程小一些）