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在每一层都工作着不同的设备，比如我们常用的交换机就工作在数据链路层的，一般的路由器是工作在网络层的。
在每一层实现的协议也各不同，即每一层的服务也不同.下图列出了每层主要的协议。
各层功能
注明：ARP和RAPR两个到底属于哪一层呢？
由于IP协议使用了ARP协议，所以经常把ARP协议划到网络层，但是ARP协议是为了从网络层使用的IP地址解析出在数据链路层使用的MAC地址，所以有些地方也把ARP协议划分到数据链路层，但是一般情况下，我们还是把ARP和RARP协议划分到网络层。
这个没有明确的界限，不用太过纠结。
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
所以，我们无需深入理解tcp/udp协议，socket已经为我们封装好了，我们只需要遵循socket的规定去编程，写出的程序自然就是遵循tcp/udp标准的。
也有人将socket说成ip+port，ip是用来标识互联网中的一台主机的位置，而port是用来标识这台机器上的一个应用程序，ip地址是配置到网卡上的，而port是应用程序开启的，ip与port的绑定就标识了互联网中独一无二的一个应用程序。
而程序的pid是同一台机器上不同进程或者线程的标识。
那么它到底在哪里呢？还是用图来说话，一目了然。 
基于文件类型的套接字家族名：AF_UNIX
unix一切皆文件，基于文件的套接字调用的就是底层的文件系统来取数据，两个套接字进程运行在同一机器，可以通过访问同一个文件系统间接完成通信。
基于网络类型的套接字家族名：AF_INET
还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET。
先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。
1 import socket 2 socket.socket(socket_family,socket_type,protocal=0) 3 socket_family 可以是 AF_UNIX 或 AF_INET。socket_type 可以是 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM。protocol 一般不填,默认值为 0。 4 5 获取tcp/ip套接字 6 tcpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 7 8 获取udp/ip套接字 9 udpSock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 10 11 由于 socket 模块中有太多的属性。我们在这里破例使用了‘from module import *‘语句。使用 ‘from socket import *‘,我们就把 socket 模块里的所有属性都带到我们的命名空间里了,这样能 大幅减短我们的代码。 12 例如tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
服务端套接字函数
s.bind() 绑定(主机,端口号)到套接字
s.listen() 开始TCP监听
s.accept() 被动接受TCP客户的连接,(阻塞式)等待连接的到来
客户端套接字函数
s.connect() 主动初始化TCP服务器连接
s.connect_ex() connect()函数的扩展版本,出错时返回出错码,而不是抛出异常
公共用途的套接字函数
s.recv() 接收TCP数据
s.send() 发送TCP数据(send在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据丢失,不会发完)
s.sendall() 发送完整的TCP数据(本质就是循环调用send,sendall在待发送数据量大于己端缓存区剩余空间时,数据不丢失,循环调用send直到发完)
s.recvfrom() 接收UDP数据
s.sendto() 发送UDP数据
s.getpeername() 连接到当前套接字的远端的地址
s.getsockname() 当前套接字的地址
s.getsockopt() 返回指定套接字的参数
s.setsockopt() 设置指定套接字的参数
s.close() 关闭套接字
面向锁的套接字方法
s.setblocking() 设置套接字的阻塞与非阻塞模式
s.settimeout() 设置阻塞套接字操作的超时时间
s.gettimeout() 得到阻塞套接字操作的超时时间
面向文件的套接字的函数
s.fileno() 套接字的文件描述符
s.makefile() 创建一个与该套接字相关的文件
tcp是基于链接的，必须先启动服务端，然后再启动客户端去链接服务端
tcp服务端
1 ss = socket() #创建服务器套接字 2 ss.bind() #把地址绑定到套接字 3 ss.listen() #监听链接 4 inf_loop: #服务器无限循环 5 cs = ss.accept() #接受客户端链接 6 comm_loop: #通讯循环 7 cs.recv()/cs.send() #对话(接收与发送) 8 cs.close() #关闭客户端套接字 9 ss.close() #关闭服务器套接字(可选)
tcp客户端
1 cs = socket() # 创建客户套接字 2 cs.connect() # 尝试连接服务器 3 comm_loop: # 通讯循环 4 cs.send()/cs.recv() # 对话(发送/接收) 5 cs.close() # 关闭客户套接字
socket通信流程与打电话流程类似，我们就以打电话为例来实现一个最低级的套接字通信
import socket phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机 phone.bind((‘127.0.0.1‘,8080)) #绑定手机卡 phone.listen(5) #开机 print(‘starting...‘) conn,client_addr=phone.accept() #等电话 （链接，客户的的ip和端口组成的元组） print(conn,client_addr) #收，发消息 data=conn.recv(1024) print(‘client data: <%s>‘ %data) conn.send(data.upper())
import socket phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机 phone.connect((‘127.0.0.1‘,8080)) #绑定手机卡 #发，收消息 phone.send(‘hello‘.encode(‘utf-8‘)) data=phone.recv(1024) print(‘server back res:<%s>‘ %data) phone.close()
加上链接循环与通信循环
import socket phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机 phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #就是它，在bind前加 phone.bind((‘192.168.20.60‘,8081)) #绑定手机卡 phone.listen(5) #开机 print(‘starting...‘) while True: #链接循环 conn,client_addr=phone.accept() #等电话 （链接，客户的的ip和端口组成的元组） print(‘-------->‘,conn,client_addr) #收，发消息 while True:#通信循环 try: #加上的原因是因为在进行连接循环时，若此时连接的客户端断开，conn连接断开，收不到data报错，程序会中断，其他客服端的信息就传就不进来 data=conn.recv(1024) # if not data:break #针对linux print(‘client data: <%s>‘ %data) conn.send(data.upper()) except Exception: break conn.close() #挂电话 phone.close() #关机
import socket phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #买手机 phone.connect((‘192.168.20.60‘,8081)) #绑定手机卡 #发，收消息 while True: msg=input(‘>>: ‘).strip() if not msg:continue #若不加此句，当输入为空时，会在服务端接收时陷入死循环 phone.send(msg.encode(‘utf-8‘)) data=phone.recv(1024) print(‘server back res:<%s>‘ %data) phone.close()
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原文地址：http://www.cnblogs.com/huchong/p/7406226.html
