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网络编程基础【day08】：socke编程入门

时间：2017-07-19 23:15:53      阅读：158      评论：0      收藏：0      [点我收藏+]

标签：ima   inpu   用户   缓冲   网络   os模块   编码   进程   name   

本节内容

  1. OSI七层模型
  2. socke通信介绍
  3. 简单socket实例
  4. 通过socket实现简单ssh客户端

OSI七层模型

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socke通信介绍

一、概述 　　

　　socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

　　socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，对于文件用【打开】【读写】【关闭】模式来操作。socket就是该模式的一个实现，socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）

二、关系图

  • file模块是针对某个指定文件进行【打开】【读写】【关闭】
  • socket模块是针对 服务器端 和 客户端Socket 进行【打开】【读写】【关闭】

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三、代码逻辑图

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四、socket概念

4.1 Socket Families(地址簇)

  1. socket.AF_UNIX unix本机进程间通信 
  2. socket.AF_INET　IPV4　
  3. socket.AF_INET6  IPV6

4.2 Socket Types

  1. socket.SOCK_STREAM  #for tcp
  2. socket.SOCK_DGRAM   #for udp 
  3. socket.SOCK_RAW     #原始套接字，普通的套接字无法处理ICMP、IGMP等网络报文，而SOCK_RAW可以；其次，SOCK_RAW也可以处理特殊的IPv4报文；此外，利用原始套接字，可以通过IP_HDRINCL套接字选项由用户构造IP头。
  4. socket.SOCK_RDM  #是一种可靠的UDP形式，即保证交付数据报但不保证顺序。SOCK_RAM用来提供对原始协议的低级访问，在需要执行某些特殊操作时使用，如发送ICMP报文。SOCK_RAM通常仅限于高级用户或管理员运行的程序使用。
  5. socket.SOCK_SEQPACKET #废弃了

简单socket实例

一、概述

　　之前我们只是介绍了soket的概念和一些逻辑图表，下面我们来看看，socket的客户端和服务端到底是怎么用的？

二、socket实例

2.1 客户端

2.1.1 客户端代码逻辑图

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2.1.2 客户端代码

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import  socket   #导入socket模块
 
client = socket.socket()  #创建socket实例
client.connect(("localhost",6969))  #建立连接
send_data = "hello word!"   #发送的字符串
send_data = send_data.encode() #因为发送是bytes类型，所以这边先转码成bytes类型
client.send(send_data)  #发送数据，这边发送的是字节类型，也就是bytes类型
data = client.recv(1024)  #接收服务端的数据，这边设置接收1024字节  1kb=1024字节
print("server rece:",data.decode())
client.close()   #关闭与服务端的链接

2.2 服务端

2.2.1 服务端代码逻辑图 

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2.2.2 服务端代码

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import socket
 
sever = socket.socket()  #创建服务端实例
sever.bind(("localhost",6969))   #绑定客户端ip和端口
sever.listen()   #监听端口
print("我在电话了....")
conn,addr = sever.accept()   #接收客户端，并且返回连接标志位(conn)实例，和对方的ip地址(addr)
data = conn.recv(1024)   #接收客户端发过来的数据，接收的也是bytes类型的数据
print("我的电话来了")
print("client data:",data.decode())
conn.send(data.upper())  #发送数据至服务端，注意这边发送的也是字节类型，是bytes类型
sever.close()  #关闭服务端

三、总结

  1. python2中可客户端或者服务端均可发送字符串和字节，但是在python3中只能发字节，也就bytes类型的比特流
  2. 服务端接收客户端的链接时，会返回跟客户端的链接标志位的实例和对方ip地址+随机端口号
  3. 此例子只是TCP/IP协议的socket链接，后面继续学习UDP的链接

通过socket实现简单ssh客户端

一、概述

　　本篇博客讲一下，如果socket客户端断了，另外的客户端怎么接入服务端，还有模拟ssh的链接等。

二、socket发送中文

　　因为在python 3中只能接受bytes类型的数据，bytes类型只能接受ASCII码里面的数据类型。因为bytes类型是一个ASCII 0-255的数字组合。所以在客户端向服务端传中文时一定要先转成bytes类型，也就是encode()，接收方需要解码，也就是decode()才能识别中文。

2.1、发送中文代码

①客户端

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import  socket
 
client = socket.socket()
client.connect(("localhost",6969))
msg = "小高最帅了"
client.send(msg.encode())  #传中文至服务端，需要先编码
server_data  = client.recv(1024)
print("recv：",server_data)   #未解码
print("recv：",server_data.decode())   #解码
client.close()
 
#输出
recv： b‘\xe5\xb0\x8f\xe9\xab\x98\xe6\x9c\x80\xe5\xb8\x85\xe4\xba\x86‘  #bytes类型
recv： 小高最帅了   #字符串

 ②服务端

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import socket
 
sever = socket.socket()
sever.bind(("127.0.0.1",6969))  #绑定ip地址和端口
sever.listen()   #监听
conn,address = sever.accept()   #获取接收实例和ip地址
print("电话来了")
client_data = conn.recv(1024)   #接收客户端数据
print("recv:",client_data)
print("recv:",client_data.decode())
conn.send(client_data)   #发送给客户端
 
sever.close()
 
#输出
电话来了
recv: b‘\xe5\xb0\x8f\xe9\xab\x98\xe6\x9c\x80\xe5\xb8\x85\xe4\xba\x86‘  #bytes类型
recv: 小高最帅了   #解码后的结果

注意了：所有的数据发送和接收都用bytes类型就可以了，省的有什么异常情况。

三、重复发送和多次接收

　　上面的代码只能客户端只能发送一次，服务端接收一次，就这么结束了，感觉很不爽，那怎么实现客户端发送多次，服务端接收多次呐？

3.1、重复发送和多次接收代码

①客户端

说明：客户端在发送处设置死循环(while  True)，实现重复发送。

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import  socket
 
client = socket.socket()
client.connect(("localhost",6969))
 
while True:    #进入死循环，设置无限次发送
    msg = input(">>>:")
    client.send(msg.encode())
    data  = client.recv(1024)
    print("recv：",data.decode())
 
client.close()

②服务端

说明：服务端在接收时，设置死循环，实现重复接收。

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import socket
 
sever = socket.socket()
sever.bind(("127.0.0.1",6969))
sever.listen()
conn,address = sever.accept()   #接收连接实例
print("电话来了")
while True:   #设置死循环，接收多次
    data = conn.recv(1024)
    print("recv:",data.decode())
    conn.send(data)
 
sever.close()

 注：这边注意了，在服务端，while True千万不能写在conn,address = sever.accept()前面，这个是为什么呢？因为客户端跟服务端只能实现建立一个连接，如果你把while True放在前面，则服务端接收数据后，又要重新建立一个新的等待连接，这样，客户端和服务端都会卡主。

服务端的代码如下：

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 表现现象：

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3.2、处理多个链接

说明：我们在客户端一起链接服务端，我们都知道，一个服务端只能跟一个客户端进行链接通信，那如果说，我这个正在通信的客户端断开跟服务端的通信，那其他的某个客户端就能跟客户端正常通信了，这个实验一定要在Linux服务器上去完成，因为在Windows上就是只要客户端一断开，服务端就断开了。

跟上面一样，客户端的代码没有变，我们现在来变一下服务端的代码：

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import socket
 
sever = socket.socket()
sever.bind(("127.0.0.1",6969))
sever.listen()
while True: #在建立连接之前加一个死循环
    conn,address = sever.accept()
    print("电话来了")
　　count = 0   #加一个计数器
    while True:
        data = conn.recv(1024)
　　　　 if not data:break   #这边如果接受客户端数据为空，则重新建立连接
        print("recv:",data.decode())
        conn.send(data)
　　　　 count += 1
 
sever.close()

注意：上面if not data:break这段代码不写的后果是：当客户端断开链接时，服务端进入死循环，不断接收客户端的空数据。

 现象如图：

①客户端

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②服务端

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3.3、 客户端发送数据为空

说明：我们之前演示都是客户端输入内容，服务端给出相应，那客户端输入的是空的话，服务端会有什么反映呐？

客户端代码如图：

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服务端代码跟上面的一样，执行结果如下：

客户端：

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服务端：

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原因是：客户端输入的为空，服务端还一直以为客户端在send，然后都卡主了。

那代码怎么改进呢？代码改进如下：

客户端代码：

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import  socket
 
client = socket.socket()
client.connect(("localhost",6969))
 
while True:
    msg = input(">>>:")
    if len(msg) == 0:continue   #这边判断输入的字符是否为空，为空就跳过
    client.send(msg.encode())
    data  = client.recv(1024)
    print("recv：",data.decode())
 
client.close()

表现现象：

客户端：

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服务端：

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四、模拟ssh客户端

4.1、模拟ssh访问

说明：以下代码，是在Linux下环境，而且还是python2.7的环境，如果是python 3的话，需要编码和解码。

①客户端

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#! /usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
import  socket
 
client = socket.socket()
client.connect(("localhost",6969))
 
while True:
    msg = raw_input(">>>:")
    if len(msg) == 0:continue
    client.send(msg)
    data  = client.recv(1024)
    print(data)
 
client.close()

②服务端

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#! /usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
 
import socket,os   #导入os模块
 
sever = socket.socket()
sever.bind(("127.0.0.1",6969))
sever.listen(5)  #最大允许有多少个链接
while True:
    conn,address = sever.accept()
    print("电话来了")
    count = 0
    while True:
        data = conn.recv(1024)
        if not data:break
        res = os.popen(data).read()   #调用linux命令
        conn.send(res)   #执行的命令返回值
 
sever.close()

注：conn.send(res)这边如果需要发送全部的话，需要conn.sendall(res)

4.2、下载文件

①客户端

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import  socket
 
client = socket.socket()
client.connect(("localhost",6969))
while True:
    msg = input(">>>:")
    if len(msg) == 0:continue
    client.send(msg.encode())
    data  = client.recv(1024000)   #这边设置的大一点，防止文件的内容接收不到
    with open("test_put","wb") as test_put_file:   #把下载下来的内容写入到文件中
        test_put_file.write(data)
 
client.close()

 ②服务端

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import socket
 
sever = socket.socket()
sever.bind(("127.0.0.1",6969))
sever.listen()
conn,address = sever.accept()
print("电话来了")
while True:
    data = conn.recv(1024)
    if not data:
        print("数据为空")
        break
    with open("test","rb") as test_file:
        all_data_bytes = test_file.read()   #读取需要下载的文件，发送给客户端
    conn.sendall(all_data_bytes)
 
sever.close()

注意：这边客户端的接收时有限制的，如果超出了客户端的限制，客户端只接收自己的一部分，而剩余的会在还是在缓冲去，下一次服务端再send的时候，不会发新数据，先把缓冲区剩下的数据发送到客户端。

如图：

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网络编程基础【day08】：socke编程入门

标签：ima   inpu   用户   缓冲   网络   os模块   编码   进程   name   

原文地址：http://www.cnblogs.com/luoahong/p/7208471.html
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