python — TCP協議與UDP協議

1. TCP協議 / UDP協議

1.1 TCP協議

• 1.可靠、慢、全雙工通信

• 2.建立連接的時候 ： 三次握手

• 3.斷開連接的時候 ： 四次揮手

• 4.在建立起連接之后

  • 發送的每一條信息都有回執

  • 為了保證數據的完整性，還有重傳機制

• 5.長連接 ：會一直占用雙方的端口

• 6.IO（input,output）操作,輸入和輸出是相對內存來說的

  • write / send -----> 輸出 output

  • read / recv ------> 輸入 input

• 7.能夠傳遞的數據長度幾乎沒有限制

1.2 UDP協議

• 1.無連接的 速度快
• 2.可能會丟消息
• 3.能夠傳遞的數據的長度是有限的，是根據數據傳遞設備的設置有關系

1.3 應用場景

• TCP 文件的上傳下載（發送郵件、網盤、緩存電影）
• UDP 即時通信類的（qq、微信、飛秋）

2. osi七層模型 /osi五層協議

osi七層模型		osi五層協議	協議	物理設備
應用層 表示層 會話層 （三層總結成一層）	五層	應用層	http / https / ftp / smtp 協議 python代碼：hello
傳輸層	四層	傳輸層	tcp協議 / udp協議 端口	四層路由器、四層交換機
網絡層	三層	網絡層	ipv4 / ipv6 協議	（三層）路由器、三層交換機
數據鏈路層	二層	數據鏈路層	mac地址 arp協議	網卡、（二層）交換機
物理層	一層	物理層

3. socket（套接字）

socket 是一個工作在應用層和傳輸層之間的抽象層。

• 幫助我們完成了所有信息的組織和拼接
• sokcet對於程序員來說 已經是網絡操作的底層了

socket歷史：

• （初期）基於文件通信 -------- 完成同一台機器上的兩個服務之間的通信的
• （現在）基於網路通信 -------- 完成了多台機器之間的多個服務通信

3.1 socket用於TCP協議

# server.py 服務端
import socket

sk = socket.socket()  
# socket()參數中：family（基於……通信）=AF_INET（網絡通信）, type（協議）=SOCK_STREAM（TCP協議），TCP協議默認不用寫，如果想要寫協議必須是：type=socket.SOCK_STREAM
sk.bind(('192.168.12.25',9000))
sk.listen()
while True:
    conn,addr = sk.accept()
    while True:
        msg = conn.recv(1024)
        if msg.decode('utf-8').upper() == 'Q':
            break
        print(msg.decode('utf-8'))
        cont = input('內容(輸入Q斷開)：')
        conn.send(cont.encode('utf-8'))
        if cont.upper() == 'Q':
            break
    conn.close()
sk.close()

# client.py 客戶端
import socket

sk = socket.socket()
sk.connect(('127.0.0.1',9000))
while True:
    msg = sk.recv(1024)
    if msg.decode('utf-8').upper() == 'Q':
        break
    print(msg.decode('utf-8'))
    cont = input('內容(輸入Q斷開)：')
    sk.send(cont.encode('utf-8'))
    if cont.upper() == 'Q':
        break
sk.close()

sk.accept() 與 sk.connect() 是建立三次握手的過程

3.2 socket用於UDP協議

# server.py 服務端
import socket

sk = socket.socket(type = socket.SOCK_DGRAM) # UDP協議必須加上 type=socket.SOCK_DGRAM
sk.bind(('127.0.0.1',9000))
while True:
    msg,client_addr = sk.recvfrom(1024) # recvfrom用於不知道對方ip時，獲取到ip給client_addr
    msg = msg.decode('utf-8')
    print(msg)
    msg1 = input('>>>').encode('utf-8')
    sk.sendto(msg1,client_addr)
sk.close()

# client.py 客戶端
import socket

sk = socket.socket(type = socket.SOCK_DGRAM)
while True:
    inp = input('>>>').encode('utf-8')
    sk.sendto(inp,('127.0.0.1',9000))
    msg = sk.recv(1024).decode('utf-8') # 這里不需要使用recvfrom，因為知道對方ip地址
    print(msg)

sk.close()