PyThon3中網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)實(shí)例

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)PyThon3中網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)實(shí)例，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

編寫一個(gè)最簡單的Client/Server程序：

1、首先執(zhí)行下面命令開啟一個(gè)監(jiān)聽8000端口的HTTP服務(wù)器：

python3 -m http.server 8000

Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 ...

2、接著編寫一個(gè)程序，來對這個(gè)服務(wù)器發(fā)起HTTP請求：

import requests
r = requests.get('http://127.0.0.1:8000/')
print(r)

3、再執(zhí)行這個(gè)程序：

bash-3.2$ python test.py
<Response [200]>

顯示服務(wù)器返回了一個(gè)200成功響應(yīng)。

現(xiàn)在我們來總結(jié)請求過程：

客戶端向服務(wù)器端發(fā)起了一個(gè)HTTP(GET)請求。

服務(wù)器端向客戶端返回了一個(gè)HTTP(200)響應(yīng)。

這是我們能看到的最抽象的過程，下面再用tcpdump細(xì)看發(fā)生了什么：

在命令行用tcpdump來監(jiān)聽本地網(wǎng)卡的tcp連接。

tcpdump -i lo0 port 8000

再通過wireshark來觀察結(jié)果：

tcpdump -i lo0 port 8000 -w test.cap

現(xiàn)在執(zhí)行程序：

bash-3.2$ python test.py
<Response [200]>

得到結(jié)果：

tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on lo0, link-type NULL (BSD loopback), capture size 262144 bytes
23:46:06.464962 IP localhost.49329 > localhost.irdmi: Flags [S], seq 1191154495, win 65535, options [mss 16344,nop,wscale 5,nop,nop,TS val 178410641 ecr 0,sackOK,eol], length 0
23:46:06.465018 IP localhost.irdmi > localhost.49329: Flags [S.], seq 1405387906, ack 1191154496, win 65535, options [mss 16344,nop,wscale 5,nop,nop,TS val 178410641 ecr 178410641,sackOK,eol], length 0
23:46:06.465029 IP localhost.49329 > localhost.irdmi: Flags [.], ack 1, win 12759, options [nop,nop,TS val 178410641 ecr 178410641], length 0
23:46:06.465039 IP localhost.irdmi > localhost.49329: Flags [.], ack 1, win 12759, options [nop,nop,TS val 178410641 ecr 178410641], length 0
23:46:06.465065 IP localhost.49329 > localhost.irdmi: Flags [P.], seq 1:146, ack 1, win 12759, options [nop,nop,TS val 178410641 ecr 178410641], length 145
23:46:06.465079 IP localhost.irdmi > localhost.49329: Flags [.], ack 146, win 12754, options [nop,nop,TS val 178410641 ecr 178410641], length 0
23:46:06.467141 IP localhost.irdmi > localhost.49329: Flags [P.], seq 1:156, ack 146, win 12754, options [nop,nop,TS val 178410642 ecr 178410641], length 155
23:46:06.467171 IP localhost.49329 > localhost.irdmi: Flags [.], ack 156, win 12754, options [nop,nop,TS val 178410643 ecr 178410642], length 0
23:46:06.467231 IP localhost.irdmi > localhost.49329: Flags [P.], seq 156:5324, ack 146, win 12754, options [nop,nop,TS val 178410643 ecr 178410643], length 5168
23:46:06.467245 IP localhost.49329 > localhost.irdmi: Flags [.], ack 5324, win 12593, options [nop,nop,TS val 178410643 ecr 178410643], length 0
23:46:06.467313 IP localhost.irdmi > localhost.49329: Flags [F.], seq 5324, ack 146, win 12754, options [nop,nop,TS val 178410643 ecr 178410643], length 0
23:46:06.467331 IP localhost.49329 > localhost.irdmi: Flags [.], ack 5325, win 12593, options [nop,nop,TS val 178410643 ecr 178410643], length 0
23:46:06.468442 IP localhost.49329 > localhost.irdmi: Flags [F.], seq 146, ack 5325, win 12593, options [nop,nop,TS val 178410644 ecr 178410643], length 0
23:46:06.468479 IP localhost.irdmi > localhost.49329: Flags [.], ack 147, win 12754, options [nop,nop,TS val 178410644 ecr 178410644], length 0

通過結(jié)果可得：

客戶端發(fā)起一個(gè)SYN報(bào)文，向服務(wù)器請求建立一個(gè)TCP連接。

服務(wù)器端返回一個(gè)SYN+ACK報(bào)文，表示服務(wù)器收到了客戶端傳來的請求，并同意與客戶端建立TCP連接。

客戶端返回一個(gè)ACK報(bào)文，表示已經(jīng)知道服務(wù)器同意建立TCP連接，這時(shí)候雙方開始通信。

客戶端和服務(wù)器端不斷地交換信息，接收報(bào)文，返回應(yīng)答。

最后數(shù)據(jù)傳輸完畢，服務(wù)器發(fā)起一個(gè)FIN報(bào)文，表示要結(jié)束通信，客戶端返回一個(gè)ACK應(yīng)答，接著又發(fā)送一個(gè)FIN報(bào)文，最后服務(wù)器端返回一個(gè)ACK應(yīng)答，此時(shí)連接過程結(jié)束。

現(xiàn)在再來看服務(wù)器端的狀態(tài)，通過lsof命令來查看綁定8000端口的描述符信息：

lsof -n -i:8000          
COMMAND    PID   USER   FD   TYPE             DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
python3.4 1128 tonnie    4u  IPv4 0x17036ae156ec58cf      0t0  TCP *:irdmi (LISTEN)

現(xiàn)在用剛才的例子來解釋TCP中狀態(tài)遷移的概念，這時(shí)候，如果從客戶端到來一個(gè)請求：

服務(wù)器端接收到客戶端的SYN報(bào)文，返回SYN+ACK報(bào)文，服務(wù)器端進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)。
服務(wù)器端收到客戶端返回的ACK應(yīng)答后，連接建立，進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)。
服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳輸完畢，給客戶端發(fā)送FIN報(bào)文，進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)。
服務(wù)器端接收到客戶端返回的ACK應(yīng)答后，進(jìn)入FIN_WAIT_2狀態(tài)。
服務(wù)器端接收到客戶端的FIN報(bào)文，接著返回一個(gè)ACK應(yīng)答，等待連接關(guān)閉，進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)。
服務(wù)器端經(jīng)過2MSL時(shí)間后進(jìn)入CLOSED狀態(tài)，此時(shí)連接關(guān)閉。

在上面的程序中，客戶端與服務(wù)器端的通信都要經(jīng)過四個(gè)層（應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)接口層）來打交道。那么這段Python程序都是通過socket操作連接的建立和關(guān)閉以及數(shù)據(jù)的傳輸?shù)纫幌盗蟹椒ā?/span>

客戶端最簡化代碼：

import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.connect(('127.0.0.1', 8000))
sock.send(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: 127.0.0.1:8000\r\n\r\n')
data = sock.recv(4096)
print(data)
sock.close()

服務(wù)器端最簡化代碼：

import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind(('127.0.0.1', 8000))
sock.listen(5)
while 1:
    cli_sock, cli_addr = sock.accept()
    req = cli_sock.recv(4096)
    cli_sock.send(b'hello world')
cli_sock.close()

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