1. 网络-tcp

参考

1.1 tcp简介

介绍

TCP协议,传输控制协议(英语: Transmission Control Protocol, 缩写为TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义.

TCP通信需要经过创建连接、数据传送、终止连接三个步骤.

TCP通信模型中,在通信开始之前,一定要先建立相关的链接,才能发送数据,类似于生活中的"打电话"

TCP特点

1. 面向连接

   • 通信双方必须先建立连接才能进行数据的传输,双方都必须为该连接分配必要的系统内核资源,以管理连接的状态和连接上的传输。
   • 双方间的数据传输都可以通过这一个连接进行。
   • 完成数据交换后,双方必须断开此连接,以释放系统资源。

2. 可靠传输

   • TCP采用发送应答机制
     • TCP发送的每个报文段都必须得到接收方的应答才认为这个TCP报文段传输成果
   • 超时重传
     • 发送端发送一个报文段之和就启动定时器,如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段
     • TCP为了保证不发生丢包,就给每一个包一个序列号,同时序号也保证了传送到接受端实体的包的按序接收
     • 然后接收端实体对已接收到的包发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被重传.
   • 错误校验
     • TCP用一个校验和函数来校验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和
   • 流量控制和拥塞管理
     • 流量控制用来避免主机发送得过快而使接收方来不及完全收下

TCP与UDP的不同点

• 面向连接(确认有创建三方交流,连接已创建才作传输)
• 有序数据传输
• 重发丢失的数据包
• 舍弃重复的数据包
• 无差错的数据传输
• 阻塞/流量控制

udp通信模型

udp通信模型中,在通信开始之前, 不需要建立相关的链接,只需要发送数据即可,类似于生活中的"写信"

1.2 tcp网络程序 - 客户端(重点)

服务器就是提供服务的一方,客户端就是需要被服务的一方

tcp客户端

1. 创建套接字
2. 链接服务器
3. 收发数据
4. 关闭套接字

from socket import *def main:tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)server_ip = input("请输入要链接的ip: ")server_port = input("请输入要链接的port: ")server_addr  = (server_ip, server_port)tcp_socket.connect(server_addr)send_data = input("请输入要发送的数据: ")tcp_socket.send(send_data.encode("gbk"))tcp_socket.close()if __name__ == "__main__":main()

1.3 tcp服务器

1. socket创建一个套接字
2. bind绑定ip和port
3. listen使套接字变为可用被动链接
4. recv/send接收发送数据

from socket import *def main():# 创建tcp套接字tcp_server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)# 绑定端口tcp_server_socket.bind(("", 7890))# 将tcp变为被动监听tcp_server_socket.listen(128)# 接线员获取客户端的套接字和地址(ip和端口号)new_client_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept()# 使用新的套接字进行通信recv_data = new_client_socket.recv(1024)  # 接收数据,最大为1024字节print(recv_data)# 返回数据new_client_socket.send("hahaha".encode("utf-8"))# 关闭套接字tcp_server_socket.close()new_client_socket.close()if __name__ == "__main__":main()

小结:

• tcp服务器,创建的套接字主要是用来监听的
• 监听得到新的交互的套接字(可用算是通道吧TuT)

1.3.1 为多个客户端服务

同一时刻只能处理一个客户端,但是多个客户端同时连接,会按连接的顺序进行阻塞~当一个客户端处理完毕之后,会根据排队顺序处理后面的

from socket import *def main():# 创建tcp套接字tcp_server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)# 绑定端口tcp_server_socket.bind(("", 7890))# 转为被动监听tcp_server_socket.listen(128)while True:print("等待一个新的客户端的到来!")# 接收客户端的套接字new_client_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept()print("一个新的客户端以及到来 %s" % str(client_addr))# 使用新的套接字进行收发数据recv_data = new_client_socket.recv(1024)print("客户端发送过来的请求是: %s" % recv_data.decode("utf-8"))new_client_socket.send("Hello World".encode("utf-8"))# 关闭套接字new_client_socket.close()print("已经服务完毕...")tcp_server_socket.close()if __name__ == "__main__":main()

1.3.2 为多个客户服务多次

from socket import *def main():tcp_sever_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)tcp_sever_socket.bind(("", 8080))tcp_sever_socket.listen(128)while True:print("等待客户的到来...")new_socket, client_addr = tcp_sever_socket.accept()print("检测到 %s 的到来" % str(client_addr))while True:recv_data = new_socket.recv(1024)if  recv_data:print("收到信息 %s" % recv_data.decode("gbk"))new_socket.send("收到您的信息~".encode("gbk"))else:breaknew_socket.close()print("服务完毕...")tcp_server_socket.close()if __name__ == "__main__":main()