Python之網絡編程 UDP／TCP/ FTP

網絡編程

• 網絡:
• 網絡協議：一套規則
• 網絡模型： 
  • 七層模型 
    • 物理層：網線，水晶頭等
    • 數據鏈路層：
    • 網絡層
    • 傳輸層
    • 會話層
    • 表示層
    • 應用層
  • 四層模型- 時間應用 
    • 鏈路層
    • 網絡
    • 傳輸層
    • 應用層
• 每一層都有相應的協議負責交換信息或者協同工作
• TCP/IP協議族
• IP地址：負責在網路上唯一定位一個機器 
  • IP地址分ABCDE類
  • 是由四個數字段組成，每個數字段的取值是0～255
  • 192.168.xxx.xxx:局域網IP
  • 127.0.0.1:本機
  • IPv4,IPv6
• 端口 
  • 範圍：0-65535
  • 知名端口： 0-1023
  • 非知名端口：1024-65535

TCP/UDP協議

• UDP協議：非安全的面向鏈接的傳輸 
  • 安全性差
  • 大小限制64kb
  • 沒有順序
  • 速度快
• TCP 
  • 基於鏈接的通信

• SOCKET編程

  • socket(套接字)：是一個網絡通信的端點，能實現不同主機的進程通信。
  • 通過IP+端口定位對方發送消息的通信機制
  • 分爲UDP和TCP
  • 客戶端Client：發起訪問的一方
  • 服務器端Server：接受訪問的一方

    ---

     

• UDP編程

  • Server端流程
    1. 建立socket，socket是負責具體通信的一個實例 
    2. 綁定，爲創建的socket指派固定的端口和ip地址
    3. 接受對方發送的內容
    4. 給對方發送反饋，此步驟爲非必須步驟
  • Client端流程 
    1. 建立通信的socket
    2. 發送內容到指定服務器
    3. 接受服務器給定的反饋內容
    4. （服務器程序要求永久運行，一般用死循環處理）

# -*- coding:utf-8 -*-
"""
Server段流程
1、建立socket
2、
3、
4、
"""

import socket


def serverFunc():
    # 1、建立socket
    # socket.AF_INET ：使用IPv4協議族
    # socket.SOCK_DGRAM： 使用UDP通信
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

    # 2、綁定IP的端口
    # 地址是一個tuple類
    address = ("127.0.0.1", 8989)
    sock.bind(address)

    # 3\接收對方消息
    # 等待方式爲死等
    # recvfrom接收的返回值是一個tuple，前一項表示數據，後一項表示地址
    # 參數的含義是緩衝區大小

    data, address = sock.recvfrom(500)

    print(data)
    print(type(data))

    # 4\發送過來的數據是bytes格式，必須通過解碼才能得到str格式
    # decode默認解碼格式utf-8
    text = data.decode()

    print(text)
    print(type(text))

    # 返回消息

    req = "I am not wtt"

    # 發送消息 默認編碼utf-8
    data = req.encode()

    sock.sendto(data, address)


if __name__ == '__main__':
    print("Starting Server ....")
    serverFunc()
    print("Start SUEESS!")

Starting Server ....

# -*- coding:utf-8 -*-

import socket


def clientFunc():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

    text = "I LOve wtt"

    data = text.encode()

    sock.sendto(data, ('127.0.0.1', 8989))

    data, address = sock.recvfrom(200)

    data = data.decode()

    print(data)


if __name__ == '__main__':
    clientFunc()

TCP編程

• 面向鏈接的傳輸，即每次傳輸之前需要建立一個鏈接
• 客戶端和服務端兩個程序需要編寫

• Server端編寫流程

  • 1、建立socket負責具體通信，這個socket其實只負責接受對方的請求
  • 2、綁定IP和端口
  • 3、監聽接入的訪問socket
  • 4、接收訪問的socket，可以理解接收訪問即建立一個通訊的鏈接通路
  • 5、 接收對方的發送內容，利用接收到的socket接收內容
  • 6、如果有必要，給對方發送返回信息
  • 7、關閉鏈接通路

• Client端編程

  • 1、建立通信socket
  • 2、鏈接對方，請求跟對方建立通路
  • 3、發送內容到對方服務器
  • 4、接收對方的反饋
  • 5、關閉鏈接通路

# -*- coding:utf-8 -*-
"""
Server段流程
"""

import socket


def serverFunc():
    # 1、建立socket
    # socket.AF_INET ：使用IPv4協議族
    # socket.SOCK_DGRAM： 使用UDP通信
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    # 2、綁定IP的端口
    # 地址是一個tuple類
    address = ("127.0.0.1", 8989)
    sock.bind(address)

    # 3、監聽接入的訪問socket
    sock.listen()

    while True:
        # 4、接收訪問的socket
        # accept 返回的元祖第一個元素賦值給skt,第二個賦值給address
        skt, address = sock.accept()
        # 5、接收對方發送的消息，利用socket接收內容
        # 500代表接收使用的buffersize
        msg = skt.recv(500)
        # 接收到的是bytes格式內容
        # 想得到str格式的，需要進行解碼
        msg = msg.decode()

        rst = "Received msg:{0} from {1}".format(msg, address)

        print(rst)

        # 6、如果有必要，給對方發送返回消息

        skt.send(rst.encode())
        # 7、關閉鏈接

        skt.close()


if __name__ == '__main__':
    print("Starting Server ....")
    serverFunc()
    print("Start SUEESS!")

# -*- coding:utf-8 -*-

import socket

def tcp_clt():
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

    address = ('127.0.0.1', 8989)

    sock.connect(address)

    msg = "djksajdaskd你撒的d"

    sock.send(msg.encode())

    ret = sock.recv(500)

    print(ret.decode())

    sock.close()


if __name__ == '__main__':
    tcp_clt()

FTP編程

• FTP（File Transfer Protocal）文件傳輸協議
• 用途：定製一些特殊的上傳下載文件的服務
• 用戶分類：登錄FTP服務器必須有一個賬號
  • Real賬戶：註冊賬戶
  • Guest賬戶：可能臨時對某一類人的行爲進行授權
  • Anonymous賬戶：匿名賬戶，允許任何人 
•  FTP工作流程 

1. 客戶端連接遠程主機上的FTP服務器 
2. 客戶端輸入用戶名和密碼（或者“Anonymous”和電子郵件地址）
3. 客戶端和服務器進行各種文件傳輸和信息查詢操作
4. 客戶端從遠程FTP服務器退出，結束傳輸

• FTP文件表示 

1. 分三段表示FTP服務器上的文件
   1. HOST：主機地址，類似於ftp.mozilla.org，以ftp開頭
   2. OIR：目錄，表示文件所在本地的路徑
   3. File：文件名稱
   4. 如果想完整精確的表示ftp上某一個文件，需要上述三部分組合在一起

#導入相應的包，主要是ftplib
import ftplib#關於ftp的操作都在這個包裏面
import oss
import socket

#三部分精確表示在ftp服務器上的某一個文件
#好多公開ftp服務器訪問會出錯或者沒反應
HOST = "ftp.acc.umu.se"
DIR = 'Public/EFLIB'
FILE = 'README'

#1.客戶端連接遠程主機上的FTP服務器
try:
    f = ftplib.FTP()
    #通過設置調試級別可以方便調試
    f.set_debuglevel(2)
    #連接主機地址
    f.connect(HOST)
except Exception as e:
    print(e)
    exit()
print("Connected to host {0}".format(HOST))

#2.客戶端輸入用戶和密碼（或者“anonymous”和電子郵件地址）
try:
    #更改當前目錄到指定目錄
    f.cwd(DIR)
except Exception as e:
    print(e)
    exit()
print("Connected dir to {0}".format(DIR))

try:
    #從ftp服務器上下載文件
    #第一個參數是ftp命令
    #第二個參數是回調函數
    #此函數的意思是，執行RETR命令，下載文件到本地後，運行回調函數
    f.retrbinary('RETR {0}'.format(FILE), open(FILE, 'wb').write)
except Exception as e:
    print(e)
    exit()
#4.客戶端從遠程ftp服務器退出，結束傳輸
f.quit()