FTP和TCP、UDP

應用：TFTP客戶端

1. TFTP協議介紹

TFTP（Trivial File Transfer Protocol,簡單文件傳輸協議）

是TCP/IP協議族中的一個用來在客戶端與服務器之間進行簡單文件傳輸的協議

特點：

• 簡單
• 占用資源小
• 適合傳遞小文件
• 適合在局域網進行傳遞
• 端口號為69
• 基於UDP實現

2. TFTP下載過程

TFTP服務器默認監聽69號端口

當客戶端發送“下載”請求（即讀請求）時，需要向服務器的69端口發送

服務器若批准此請求,則使用一個新的、臨時的 端口進行數據傳輸

 

 

當服務器找到需要現在的文件后，會立刻打開文件，把文件中的數據通過TFTP協議發送給客戶端

如果文件的總大小較大（比如3M），那么服務器分多次發送，每次會從文件中讀取512個字節的數據發送過來

因為發送的次數有可能會很多，所以為了讓客戶端對接收到的數據進行排序，所以在服務器發送那512個字節數據的時候，會多發2個字節的數據，用來存放序號，並且放在512個字節數據的前面，序號是從1開始的

因為需要從服務器上下載文件時，文件可能不存在，那么此時服務器就會發送一個錯誤的信息過來，為了區分服務發送的是文件內容還是錯誤的提示信息，所以又用了2個字節 來表示這個數據包的功能（稱為操作碼），並且在序號的前面

操作碼	功能
1	讀請求，即下載
2	寫請求，即上傳
3	表示數據包，即DATA
4	確認碼，即ACK
5	錯誤

因為udp的數據包不安全，即發送方發送是否成功不能確定，所以TFTP協議中規定，為了讓服務器知道客戶端已經接收到了剛剛發送的那個數據包，所以當客戶端接收到一個數據包的時候需要向服務器進行發送確認信息，即發送收到了，這樣的包成為ACK(應答包)

為了標記數據已經發送完畢，所以規定，當客戶端接收到的數據小於516（2字節操作碼+2個字節的序號+512字節數據）時，就意味着服務器發送完畢了

TFTP數據包的格式如下:

2. 參考代碼如下：

#coding=utf-8

from socket import *
import struct
import sys

if len(sys.argv) != 2:
    print('-'*30)
    print("tips:")
    print("python xxxx.py 192.168.1.1")
    print('-'*30)
    exit()
else:
    ip = sys.argv[1]

# 創建udp套接字
udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

#構造下載請求數據
cmd_buf = struct.pack("!H8sb5sb",1,"test.jpg",0,"octet",0)

#發送下載文件請求數據到指定服務器
sendAddr = (ip, 69)
udpSocket.sendto(cmd_buf, sendAddr)

p_num = 0

recvFile = ''

while True:
    recvData,recvAddr = udpSocket.recvfrom(1024)

    recvDataLen = len(recvData)

    # print recvAddr # for test

    # print len(recvData) # for test

    cmdTuple = struct.unpack("!HH", recvData[:4])

    # print cmdTuple # for test

    cmd = cmdTuple[0]
    currentPackNum = cmdTuple[1]        

    if cmd == 3: #是否為數據包

        # 如果是第一次接收到數據，那么就創建文件
        if currentPackNum == 1:
            recvFile = open("test.jpg", "a")

        # 包編號是否和上次相等
        if p_num+1 == currentPackNum:
            recvFile.write(recvData[4:]);
            p_num +=1
            print '(%d)次接收到的數據'%(p_num)

            ackBuf = struct.pack("!HH",4,p_num)

            udpSocket.sendto(ackBuf, recvAddr)
        # 如果收到的數據小於516則認為出錯
        if recvDataLen<516:
            recvFile.close()
            print '已經成功下載！！！'
            break

    elif cmd == 5: #是否為錯誤應答
        print "error num:%d"%currentPackNum
        break

udpSocket.close()

 

運行現象：

udp廣播

網絡編程中的廣播

#coding=utf-8

import socket, sys

dest = ('<broadcast>', 7788)

# 創建udp套接字
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
# 對這個需要發送廣播數據的套接字進行修改設置，否則不能發送廣播數據
s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST,1)

# 以廣播的形式發送數據到本網絡的所有電腦中
s.sendto("Hi", dest)

print "等待對方回復（按ctrl+c退出）"

while True:
    (buf, address) = s.recvfrom(2048)
    print "Received from %s: %s" % (address, buf)

tcp相關介紹

udp通信模型

udp通信模型中，在通信開始之前，不需要建立相關的鏈接，只需要發送數據即可，類似於生活中，"寫信"

tcp通信模型

udp通信模型中，在通信開始之前，一定要先建立相關的鏈接，才能發送數據，類似於生活中，"打電話"

tcp服務器

生活中的電話機

如果想讓別人能更夠打通咱們的電話獲取相應服務的話，需要做一下幾件事情：

1. 買個手機
2. 插上手機卡
3. 設計手機為正常接聽狀態（即能夠響鈴）
4. 靜靜的等着別人撥打

tcp服務器

如同上面的電話機過程一樣，在程序中，如果想要完成一個tcp服務器的功能，需要的流程如下：

1. socket創建一個套接字
2. bind綁定ip和port
3. listen使套接字變為可以被動鏈接
4. accept等待客戶端的鏈接
5. recv/send接收發送數據

一個很簡單的tcp服務器如下：

#coding=utf-8
from socket import *

# 創建socket
tcpSerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 綁定本地信息
address = ('', 7788)
tcpSerSocket.bind(address)

# 使用socket創建的套接字默認的屬性是主動的，使用listen將其變為被動的，這樣就可以接收別人的鏈接了
tcpSerSocket.listen(5)

# 如果有新的客戶端來鏈接服務器，那么就產生一個新的套接字專門為這個客戶端服務器
# newSocket用來為這個客戶端服務
# tcpSerSocket就可以省下來專門等待其他新客戶端的鏈接
newSocket, clientAddr = tcpSerSocket.accept()

# 接收對方發送過來的數據，最大接收1024個字節
recvData = newSocket.recv(1024)
print '接收到的數據為:',recvData

# 發送一些數據到客戶端
newSocket.send("thank you !")

# 關閉為這個客戶端服務的套接字，只要關閉了，就意味着為不能再為這個客戶端服務了，如果還需要服務，只能再次重新連接
newSocket.close()

# 關閉監聽套接字，只要這個套接字關閉了，就意味着整個程序不能再接收任何新的客戶端的連接
tcpSerSocket.close()

運行流程：

<1>tcp服務器

<2>網絡調試助手：

tcp客戶端

所謂的服務器端：就是提供服務的一方，而客戶端，就是需要被服務的一方

tcp客戶端構建流程

tcp的客戶端要比服務器端簡單很多，如果說服務器端是需要自己買手機、查手機卡、設置鈴聲、等待別人打電話流程的話，那么客戶端就只需要找一個電話亭，拿起電話撥打即可，流程要少很多

示例代碼：

#coding=utf-8
from socket import *

# 創建socket
tcpClientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 鏈接服務器
serAddr = ('192.168.1.102', 7788)
tcpClientSocket.connect(serAddr)

# 提示用戶輸入數據
sendData = raw_input("請輸入要發送的數據：")

tcpClientSocket.send(sendData)

# 接收對方發送過來的數據，最大接收1024個字節
recvData = tcpClientSocket.recv(1024)
print '接收到的數據為:',recvData

# 關閉套接字
tcpClientSocket.close()

 

運行流程：

<1>tcp客戶端

<2>網絡調試助手：

客戶端參考代碼

#coding=utf-8
from socket import *

# 創建socket
tcpClientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 鏈接服務器
serAddr = ('192.168.1.102', 7788)
tcpClientSocket.connect(serAddr)

while True:

    # 提示用戶輸入數據
    sendData = raw_input("send：")

    if len(sendData)>0:
        tcpClientSocket.send(sendData)
    else:
        break

    # 接收對方發送過來的數據，最大接收1024個字節
    recvData = tcpClientSocket.recv(1024)
    print 'recv:',recvData

# 關閉套接字
tcpClientSocket.close()

 

服務器端參考代碼

#coding=utf-8
from socket import *

# 創建socket
tcpSerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 綁定本地信息
address = ('', 7788)
tcpSerSocket.bind(address)

# 使用socket創建的套接字默認的屬性是主動的，使用listen將其變為被動的，這樣就可以接收別人的鏈接了
tcpSerSocket.listen(5)

while True:

    # 如果有新的客戶端來鏈接服務器，那么就產生一個信心的套接字專門為這個客戶端服務器
    # newSocket用來為這個客戶端服務
    # tcpSerSocket就可以省下來專門等待其他新客戶端的鏈接
    newSocket, clientAddr = tcpSerSocket.accept()

    while True:

        # 接收對方發送過來的數據，最大接收1024個字節
        recvData = newSocket.recv(1024)

        # 如果接收的數據的長度為0，則意味着客戶端關閉了鏈接
        if len(recvData)>0:
            print 'recv:',recvData
        else:
            break

        # 發送一些數據到客戶端
        sendData = raw_input("send:")
        newSocket.send(sendData)

    # 關閉為這個客戶端服務的套接字，只要關閉了，就意味着為不能再為這個客戶端服務了，如果還需要服務，只能再次重新連接
    newSocket.close()

# 關閉監聽套接字，只要這個套接字關閉了，就意味着整個程序不能再接收任何新的客戶端的連接
tcpSerSocket.close()