python服务器开发

网络由下往上分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

http是高层协议,而tcp/ip是个协议集,包过许多的子协议。包括:传输层的 ftp,udp,tcp协议等,网络层的ip协议等,高层协议如http,telnet协议等,http是tcp/ip的一个子协议。

socket是对tcp/ip协议的封装和应用(程序员层面上)。也可以说,tpc/ip协议是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输,而http是应用层协议,主要解决如何包装数据。

我们在传输数据时,可以只使用(传输层)tcp/ip协议,但是那样的话,如果没有应用层,便无法识别数据内容,如果想要使传输的数据有意义,则必须使用到应用层协议,应用层协议有很多,比如http、ftp、telnet等,也可以自己定义应用层协议。web使用http协议作应用层协议,以封装http文本信息,然后使用tcp/ip做传输层协议将它发到网络上。

而我们平时说的最多的socket是什么呢,实际上socket是对tcp/ip协议的封装,socket本身并不是协议,而是一个调用接口(api),通过socket,我们才能使用tcp/ip协议。实际上,socket跟tcp/ip协议没有必然的联系。socket编程接口在设计的时候,就希望也能适应其他的网络协议。所以说,socket的出现只是使得程序员更方便地使用tcp/ip协议栈而已,是对tcp/ip协议的抽象,从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口,比如create、listen、connect、accept、send、read和write等等。

tcp/ip只是一个协议栈,就像操作系统的运行机制一样,必须要具体实现,同时还要提供对外的操作接口。这个就像操作系统会提供标准的编程接口,比如win32编程接口一样,tcp/ip也要提供可供程序员做网络开发所用的接口,这就是socket编程接口。

有个比较形象的描述:http是轿车,提供了封装或者显示数据的具体形式;socket是发动机,提供了网络通信的能力。

实际上,传输层的tcp是基于网络层的ip协议的,而应用层的http协议又是基于传输层的tcp协议的,而socket本身不算是协议,就像上面所说,它只是提供了一个针对tcp或者udp编程的接口。

利用socket建立网络连接的步骤:

建立socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为clientsocket ,另一个运行于服务器端,称为serversocket 。

套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。

1。服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。

2。客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。

3。连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。

http链接的特点

http协议即超文本传送协议(hypertext transfer protocol ),是web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,http协议是建立在tcp协议之上的一种应用。

http连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。

the internet protocol(协议)

ip就是一个32位无符号整数。ip地址通过dns (domain name system) 数据库映射到域名

#!/usr/bin/env python
# foundations of python network programming – chapter 1 – getname.py
import socket
hostname = ‘google.com’
addr = socket.gethostbyname(hostname)
print ‘the address of’, hostname, ‘is’, addr
# the address of google.com is 173.194.72.113

python网络编程:

python提供了访问底层操作系统socket接口的全部方法,还提供了一组加密和认证通信的服务,ssl/tls。

sockets其实是一个文件描述符,不同于不同于本地文件,它连接了网络上的一个文件。

1、创建一个udp 本地连接:

#!/usr/bin/env python
import socket, sys
s = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_dgram)
max = 65535
port = 1060
if sys.argv[1:] == [‘server’]:
s.bind((‘127.0.0.1’, port))
print ‘listening at’, s.getsockname()
while true:
data, address = s.recvfrom(max)
print ‘the client at’, address, ‘says’, repr(data)
     s.sendto(‘your data was %d bytes’ % len(data), address)
elif sys.argv[1:] == [‘client’]:
print ‘address before sending:’, s.getsockname()
s.sendto(‘this is my message’, (‘127.0.0.1’, port))
print ‘address after sending’, s.getsockname()
data, address = s.recvfrom(max) # overly promiscuous – see text!
print ‘the server’, address, ‘says’, repr(data)
else:
print >>sys.stderr, ‘usage: udp_local.py server|client’

运行这段代码:

python filename.py server
#listening at (‘127.0.0.1’, 1060)
#address before sending: (‘0.0.0.0’, 0)
#address after sending (‘0.0.0.0’, 62892)
#the server (‘127.0.0.1’, 1060) says ‘your data was 18 bytes’
python filename.py client
#the client at (‘127.0.0.1’, 62892) says ‘this is my message’

2、创建远程连接并验证收到的信息:

import random, socket, sys
s = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_dgram)
max = 65535
port = 1060
if 2 2.0:
raise runtimeerror(‘i think the server is down’)
else:
break # we are done, and can stop looping
print ‘the server says’, repr(data)
else:
print >>sys.stderr, ‘usage: udp_remote.py server [ ]’
print >>sys.stderr, ‘ or: udp_remote.py client ‘
sys.exit(2)

这里的s.connect((hostname, port))方法,可以让我们不用每次都调用s.sendto(‘this is my message’, (‘127.0.0.1’, port))。直接调用

s.send(‘this is another message’)。

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