python的tcp

tcp简单概括

三次握手

第一次握手

客户端给服务器发送一个SYN段(在 TCP 标头中 SYN 位字段为 1 的 TCP/IP 数据包), 该段中也包含客户端的初始序列号(Sequence number = J)。

    SYN是同步的缩写,SYN 段是发送到另一台计算机的 TCP 数据包,请求在它们之间建立连接

第二次握手

服务器返回客户端 SYN +ACK 段(在 TCP 标头中SYN和ACK位字段都为 1 的 TCP/IP 数据包), 该段中包含服务器的初始序列号(Sequence number = K);同时使 Acknowledgment number = J + 1来表示确认已收到客户端的 SYN段(Sequence number = J)。

    ACK 是“确认”的缩写。 ACK 数据包是任何确认收到一条消息或一系列数据包的 TCP 数据包

第三次握手

客户端给服务器响应一个ACK段(在 TCP 标头中 ACK 位字段为 1 的 TCP/IP 数据包), 该段中使 Acknowledgment number = K + 1来表示确认已收到服务器的 SYN段(Sequence number = K)。

四次挥手

第一次挥手:客户端发出释放FIN=1,自己序列号seq=u,进入FIN-WAIT-1状态
第二次挥手:服务器收到客户端的后,发出ACK=1确认标志和客户端的确认号ack=u+1,自己的序列号seq=v,进入CLOSE-WAIT状态
第三次挥手:客户端收到服务器确认结果后,进入FIN-WAIT-2状态。此时服务器发送释放FIN=1信号,确认标志ACK=1,确认序号ack=u+1,自己序号seq=w,服务器进入LAST-ACK(最后确认态)
第四次挥手:客户端收到回复后,发送确认ACK=1,ack=w+1,自己的seq=u+1,客户端进入TIME-WAIT(时间等待)。客户端经过2个最长报文段寿命后,客户端CLOSE;服务器收到确认后,立刻进入CLOSE状态。

socket套接字介绍

socket对象内建方法

服务端套接字方法:

    s.bind() - 绑定地址(host,port)到套接字,在AF_INET下,以元组(host,port)的形式表示地址。

    s.listen() - 开启TCP监听,操作系统可以挂起的最大连接数量,该值至少为1。

    s.accept() - 被动接受TCP客户端连接,(阻塞式)等待连接的到来。

客户端套接字方法:

    s.connect() - 主动初始化TCP服务器连接,一般address的格式为元组(hostname,port),如果连接出错,返回socket.error错误。

    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。

公共套接字方法:

    s.recv() - 接收TCP数据,数据以byte类型返回,bufsize指定要接收的最大数据量。

    s.send() - 发送TCP数据,将string中的数据转化为byte类型发送到连接的套接字,返回值是要发送的字节数量,该数量可能小于string的字节大小。

    s.sendall() - 发送完整TCP数据,将string中的数据转化为byte类型发送到连接的套接字,但在返回之前会尝试发送所有数据,成功返回None,失败则抛出异常。

    s.recvfrom() - 接收UDP数据,与recv()类似,但返回值是(data,address),其中data是包含接收数据的字符串,address是客户端的套接字地址。

    s.sendto() - 发送UDP数据,将数据发送到套接字,参数形式为(data,(address,port))的元组,address为远程服务端地址,返回值是发送的字节数。

    s.close() - 关闭套接字。

    s.getpeername() - 返回连接套接字的远程地址,返回值通常是元组(ipaddr,port)。

    s.getsockname() - 返回套接字自己的地址,通常是一个元组(ipaddr,port)。

    s.setsockopt(level,optname,value) - 设置给定套接字选项的值。

    s.getsockopt(level,optname[.buflen]) - 返回套接字选项的值。

    s.settimeout(timeout) - 设置套接字操作的超时时间,timeout是一个浮点数,单位是秒

    s.gettimeout() - 返回当前超时期的值,单位是秒,如果没有设置超时期,则返回None。

    s.fileno() - 返回套接字的文件描述符。

    s.setblocking(flag) - 如果flag为0,则将套接字设为非阻塞模式,否则将套接字设为阻塞模式(默认值)。非阻塞模式下,如果调用recv()没有发现任何数据,或send()调用无法立即发送数据,那么将引起socket.error异常。

    s.makefile() - 创建一个与该套接字相关连的文件。

代码展示

客户端

from socketimport *

IP ='127.0.0.1'

SERVER_PORT =50000

BUFLEN =1024

# 实例化一个socket对象,指明对应的协议

dataSocket =socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 连接服务端socket

dataSocket.connect((IP, SERVER_PORT))

while True:

    # 从终端读入用户输入的字符串

toSend =input('>>>')

#如果用户输入的字符串为exit,则跳出循环

    if  toSend =='exit':

        break

    # 发送消息,也要编码为 bytes

    dataSocket.send(toSend.encode())

    # 等待接收服务端的消息

    recved = dataSocket.recv(BUFLEN)

    # 如果返回空bytes,表示对方关闭了连接

    if not recved:

        break

    # 打印读取的信息

    print(recved.decode())

dataSocket.close()

执行后,客户端能够看到

 

 

 

服务端

# 导入socket 库

from socketimport *

# 主机地址为空字符串,表示绑定本机所有网络接口ip地址

# 等待客户端来连接

IP =''

# 端口号

PORT =50000

# 定义一次从socket缓冲区最多读入512个字节数据

BUFLEN =512

# 实例化一个socket对象

# 参数 AF_INET 表示该socket网络层使用IP协议

# 参数 SOCK_STREAM 表示该socket传输层使用TCP协议

listenSocket =socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# socket绑定地址和端口

listenSocket.bind((IP, PORT))

# 使socket处于监听状态,等待客户端的连接请求

# 参数8 表示 最多接受多少个等待连接的客户端

listenSocket.listen(8)

print(f'服务端启动成功,在{PORT}端口等待客户端连接...')

dataSocket,addr = listenSocket.accept()

print('接受一个客户端连接:', addr)

while True:

    # 尝试读取对方发送的消息

    # BUFLEN 指定从接收缓冲里最多读取多少字节(前面设置的是512

    recved = dataSocket.recv(BUFLEN)

    # 如果返回空bytes,表示对方关闭了连接

    # 退出循环,结束消息收发

    if not recved:

        break

    # 读取的字节数据是bytes类型,需要解码为字符串

    info = recved.decode()

    print(f'收到对方信息: {info}')

    # 发送的数据类型必须是bytes,所以要编码

    dataSocket.send(f'服务端接收到了信息 {info}'.encode())

#服务端也调用close()关闭socket

dataSocket.close()

listenSocket.close()

执行后

 客户端执行后,服务端能够看到

 该服务端只能接收数据,无法发送数据,而客户端可以持续发送数据。

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