python實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖纠?/h1>

發(fā)布時間：2021-02-19 11:16:49 來源：億速云 閱讀：364 作者：小新 欄目：編程語言

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python實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)傳輸

• 前言

• 基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)

• 
  

• 1、流格式套接字SOCK_STREAM

• 2、數(shù)據(jù)報格式套接字（SOCK_DGRAM）

• 一、同步異步

• 二、 什么是 socket

• 三、socket套接字的分類

• 
  

• 四、IP地址、MAC地址、端口地址

• 結(jié)束語

前言

我不是通信信息專業(yè)的，但是最近接觸了一些這方面的知識感覺挺有意思就學(xué)習(xí)了一下，并將學(xué)習(xí)結(jié)果記錄在這里，以便給更多人學(xué)習(xí)，要是能得到大佬的指點(diǎn)就美滋滋啦?。?！

基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)

一、同步異步

• 同步就是整個處理過程順序執(zhí)行，當(dāng)各個過程都執(zhí)行完畢，并返回結(jié)果。是一種線性執(zhí)行的方式，執(zhí)行的流程不能跨越。一般用于流程性比較強(qiáng)的程序，比如用戶登錄，需要對用戶驗(yàn)證完成后才能登錄系統(tǒng)。
  (發(fā)送方發(fā)一個，接收方接收一個，是同步的。)

• 異步則是只是發(fā)送了調(diào)用的指令，調(diào)用者無需等待被調(diào)用的方法完全執(zhí)行完畢；而是繼續(xù)執(zhí)行下面的流程。是一種并行處理的方式，不必等待一個程序執(zhí)行完，可以執(zhí)行其它的任務(wù)，比如頁面數(shù)據(jù)加載過程，不需要等所有數(shù)據(jù)獲取后再顯示頁面。
  (發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)，接收方有一個緩存區(qū)，可以按照自己的規(guī)律去接受，當(dāng)然發(fā)送方也可按照自己的規(guī)律去發(fā)送，兩者是異步的)

二、 什么是 socket

• socket 的原意是“插座”，在計算機(jī)通信領(lǐng)域，socket 被翻譯為“套接字”，它是計算機(jī)之間進(jìn)行通信的一種約定或一種方式。通過 socket 這種約定，計算機(jī)之間建立網(wǎng)絡(luò)連接。

• 為了方便理解，我們可以類比插座，我們把插頭插到插座上就能從電網(wǎng)獲得電力供應(yīng)，同樣，為了與遠(yuǎn)程計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，需要連接到因特網(wǎng)，而 socket 就是用來連接到因特網(wǎng)的工具。

• 與 UNIX/Linux 不同的是，Windows 會區(qū)分 socket 和文件，Windows 就把 socket 當(dāng)做一個網(wǎng)絡(luò)連接來對待，因此需要調(diào)用專門針對 socket 而設(shè)計的數(shù)據(jù)傳輸函數(shù)，針對普通文件的輸入輸出函數(shù)就無效了。

三、socket套接字的分類

主要常用兩種是流格式套接字（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報格式套接字（SOCK_DGRAM）。

1、流格式套接字SOCK_STREAM

• 有以下幾個特征：
  數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會消失；
  數(shù)據(jù)是按照順序傳輸?shù)模?br/> 數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收是異步的。

• 它使用了 TCP 協(xié)議（The Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議），TCP 協(xié)議會控制你的數(shù)據(jù)按照順序到達(dá)并且沒有錯誤。
  強(qiáng)調(diào)高質(zhì)量。

2、數(shù)據(jù)報格式套接字（SOCK_DGRAM）

• 計算機(jī)只管傳輸數(shù)據(jù)，不作數(shù)據(jù)校驗(yàn)，如果數(shù)據(jù)在傳輸中損壞，或者沒有到達(dá)另一臺計算機(jī)，是沒有辦法補(bǔ)救的。也就是說，數(shù)據(jù)錯了就錯了，無法重傳。因?yàn)閿?shù)據(jù)報套接字所做的校驗(yàn)工作少，所以在傳輸效率方面比流格式套接字要高。

• 它有以下特征：
  強(qiáng)調(diào)快速傳輸而非傳輸順序；
  傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可能丟失也可能損毀；
  限制每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大??；
  數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收是同步的。
  數(shù)據(jù)報套接字也使用 IP 協(xié)議作路由，使用 UDP 協(xié)議（User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）。

• 注意： SOCK_DGRAM 沒有想象中的糟糕，不會頻繁的丟失數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)錯誤只是小概率事件。

四、IP地址、MAC地址、端口地址

• IP地址：是 Internet Protocol Address 的縮寫，譯為“網(wǎng)際協(xié)議地址”。目前大部分軟件使用 IPv4 地址，但 IPv6 也正在被人們接受，尤其是在教育網(wǎng)中，已經(jīng)大量使用。
  對于IPV4，一個計算機(jī)一個ＩＰ地址是不現(xiàn)實(shí)的，所以一般是一個局域網(wǎng)一個ＩＰ地址。路由器會根據(jù) IP 地址找到對方的地里位置，路由器有非常高效和智能的算法，很快就會找到目標(biāo)局域網(wǎng)。

• ＭＡＣ地址：是物理地址，一個局域網(wǎng)地址有多個計算機(jī)的ＭＡＣ地址，數(shù)據(jù)包中除了會附帶對方的 IP 地址，還會附帶對方的 MAC 地址，當(dāng)數(shù)據(jù)包達(dá)到局域網(wǎng)以后，路由器/交換機(jī)會根據(jù)數(shù)據(jù)包中的 MAC 地址找到對應(yīng)的計算機(jī)

• 端口地址：一臺計算機(jī)可以同時提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如 Web 服務(wù)（網(wǎng)站）、FTP 服務(wù)（文件傳輸服務(wù)）、SMTP 服務(wù)（郵箱服務(wù)）等，僅有 IP 地址和 MAC 地址，計算機(jī)雖然可以正確接收到數(shù)據(jù)包，但是卻不知道要將數(shù)據(jù)包交給哪個網(wǎng)絡(luò)程序來處理，所以通信失敗。
  為了區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)程序，計算機(jī)會為每個網(wǎng)絡(luò)程序分配一個獨(dú)一無二的端口號（Port Number）。端口（Port）是一個虛擬的、邏輯上的概念?？梢詫⒍丝诶斫鉃橐坏篱T，數(shù)據(jù)通過這道門流入流出，每道門有不同的編號，就是端口號。如下圖所示：
  補(bǔ)充：今天剛剛看了下 串口和端口 的概念：
  串口是I/O通訊的接口，是硬件范疇，因?yàn)槭褂昧舜械男盘柾ㄓ嵍喎Q串口。
  端口（指一般的PC機(jī)操作系統(tǒng)中，單片機(jī)不算）只是一個16位的數(shù)字標(biāo)識，用來在網(wǎng)絡(luò)通訊中標(biāo)識不同的通訊進(jìn)程，是操作系統(tǒng)定義的，就是說沒有操作系統(tǒng)的話也沒有端口的概念

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