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网络编程基础【day08】：socke编程入门

2024-10-31 06:08:02 208人阅读

本节内容

OSI七层模型
socke通信介绍
简单socket实例
通过socket实现简单ssh客户端

OSI七层模型

技术分享

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)

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

4.2 Socket Types

socket.SOCK_STREAM #for tcp
socket.SOCK_DGRAM #for udp
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。
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。
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

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

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

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
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
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

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

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。

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。

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：

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：

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

#! /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

#! /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

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

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

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本节内容

OSI七层模型

socke通信介绍

一、概述

二、关系图

三、代码逻辑图

四、socket概念

4.1 Socket Families(地址簇)

4.2 Socket Types

简单socket实例

一、概述

二、socket实例

2.1 客户端

2.2 服务端

三、总结

通过socket实现简单ssh客户端

一、概述

二、socket发送中文

2.1、发送中文代码

三、重复发送和多次接收

3.1、重复发送和多次接收代码

3.2、处理多个链接

3.3、 客户端发送数据为空

四、模拟ssh客户端

4.1、模拟ssh访问

4.2、下载文件

看完仍有疑问？有类似问题直接问程序猿

一、概述　　

3.3、客户端发送数据为空