python网络编程之socket

（1）TCP和UDP协议说明

1.TCP协议和UDP协议区别

• 按对应的协议类型，端口有两种：TCP协议端口和UDP协议端口。由于TCP和UDP 两个协议是独立的，因此各自的端口号也相互独立，比如TCP有235端口，UDP也可以有235端口，两者并不冲突。
• 其实其他协议也有“端口”，但它们不称之为端口，而是称之为“协议号”，如IP协议号。
• TCP协议，是一种“连接方式”，是一种直接与接收方进行的连接，发送信息以后，需要确认信息是否到达，比如“三次握手”。
• UDP协议，“无连接方式”，不是直接与接收方进行连接，只管把信息放在网上发出去，而不管信息是否到达。
• 各自的特点：TCP更可靠，传输速度慢；UDP不可靠，速度快。

2.TCP协议常见端口

• FTP：文件传输协议，使用21号端口。常说某某计算机开了FTP服务便是启动了文件传输服务。下载文件，上传主页，都要用到FTP服务。
• Telnet：它是一种用于远程登录的端口，使用23号端口，用户可以以自己的身份远程连接到计算机上。
• SMTP：简单邮件传送协议，用于发送邮件，使用25号端口。
• POP3：与SMTP对应，用于接收邮件，通常情况使用110号端口。也是说，只要有相应的使用POP3协议的程序（例如Foxmail或Outlook），就可以不以Web方式登录进邮箱界面（如是163邮箱就没有必要先进入网易网站，再进入自己的邮箱来收信），直接用邮件程序就可以收到邮件。

3.UDP协议常见端口

• HTTP：这是大家用得最多的协议，就是常说的“超文本传输协议”。80号端口。常说的WWW服务、Web服务器用的是这个端口。
• DNS：用于域名解析服务，使用53号端口。互联网上的每一台计算机都有一个网络地址与之对应，这个地址是常说的IP地址，它以纯数字的形式表示。然而这却不便记忆，于是出现了域名，访问计算机的时候只需要知道域名。域名和IP地址之间的变换由DNS服务器来完成。
• SNMP：简单网络管理协议，使用161号端口，是用来管理网络设备的。由于网络设备很多，无连接的服务就体现出其优势。

4.udp可以不主动绑定地址和端口

udp客户端可以不主动绑定地址和端口：

①当UDP客户端调用sendto时，内核会根据外出接口给它绑定一个IP地址和一个临时端口号。

②当UDP客户调用connect，连接要发送消息的目的地址时，也会为UDP客户绑定了一个临时端口号和IP地址。

③UDP客户可以接收到达它绑定的临时端口的任何UDP数据报。

（2）python网络编程之socket编程

1.socket用法介绍

什么是 Socket?

Socket又称"套接字"，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，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

socket()函数

Python 中，我们用 socket（）函数来创建套接字，语法格式如下：

socket.socket([family[, type[, proto]]])

参数

• family: 套接字家族可以使AF_UNIX或者AF_INET

• type: 套接字类型可以根据是面向连接的还是非连接分为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM

• protocol: 一般不填默认为0.

Socket 对象(内建)方法

2.UDP通信示例

# 发送消息：从一个ip地址的一个端口 → 另一个ip地址的一个端口

# 以虚拟的一个客户端到服务器端为例

# 这里是客户端先给服务器端发消息，所以要先打开服务器端

# 这样客户端发送消息和服务器端接受消息才能顺序，才不会报错

木马原理就是由于电脑被植入了一段程序，该程序打开了某个端口，接收到了另外一个端口发送来的消息，然后通过os.system(指令消息文本)等方式破坏电脑

UDP服务端

# UDP服务端

import socket  # 网络通信 TCP  UDP
import time

# 创建端口：创建一个服务器端
udpsever = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) 
# socket.AF_INET表示网络通信，windows用AF_INET
# SOCK_DGRAM表示报文，采用udp协议

# 绑定指定的ip地址和端口
udpsever.bind(("127.0.0.1", 8848))   

print("服务端启动成功，等待客户端连接")

while True:
    try:
        # 获取收到的消息，和地址（由ip和端口组成的元组)
        data, addr = udpsever.recvfrom(1024)
        # 1024表示缓冲区的大小，字节
        # 缓冲区(Buffer)就是在内存中预留指定大小的存储空间用来对I/O的数据做临时存储，这部分预留的内存空间叫缓冲区。
        # 可以减少实际物理读写次数，减少动态分配和回收内存的次数。
        
        # 打印消息
        print("来自", addr, "消息：", data.decode("utf-8"))
        # os.system(data.decode("utf-8"))  # 木马原理
        
        # 回复消息
        senddata = ("服务端于时间：" + str(time.time()) + " 已收到你的消息：" + data.decode("utf-8")).encode("utf-8")
        udpsever.sendto(senddata, addr)   # 发送数据倒指定的地址，这里是收到的消息的来源地址
    except:
        break
udpsever.close()

UDP客户端

# UDP客户端

import socket

# 创建客户端
udpclient = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)   
# 当客户端不绑定一个ip地址和端口时，系统会自动绑定当前ip地址和随机一个临时端口

print("客户端创建成功，准备向服务端发送消息")

while True:
    try:
        # 发送消息（方式一）
        data = input("请输入消息：")
        udpclient.sendto(data.encode("utf-8"), ("127.0.0.1", 8848))  # 发送消息到目的地址
        
        # 发送消息（方式二）
        #udpclient.connect(("127.0.0.1", 8848))   # 连接要发送的目的地址 # 元组，元素分别为要发送到的ip地址和端口
        #udpclient.send(data.encode("utf-8"))     # 发送消息
        
        # 打印收到的消息
        print(udpclient.recv(1024).decode("utf-8"))  # 收到消息并打印
    except:
        break
udpclient.close()

3.TCP通信示例

先启动服务端，再启动客户端

TCP服务端

# TCP服务端

import socket
import time
import os

# 创建服务器端
SeverTCP = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定ip和端口
SeverTCP.bind(("127.0.0.1", 9988))

# host = socket.gethostname()  # 获取本地主机名
# print(host)  # hhttt
# ip = socket.gethostbyname(host)
# print(type(ip), ip)    # <class 'str'> 192.168.1.50
# port = 9999
# serversocket.bind((host, port))  # 绑定端口

# 设定最大连接数，即最多接收5个客户端，超过后排队
SeverTCP.listen(5)

# 返回接收到的客户端的链接和地址
clientsock, clientaddr = SeverTCP.accept()

while True:
    try:
        # 打印收到的消息
        data = clientsock.recv(2014)  # 缓冲区接收
        print("收到来自", clientaddr, "消息：", data.decode("utf-8"))

        # 根据该消息执行系统命令
        os.system(data.decode("utf-8"))

        # 回复消息
        senddata = ("服务端于时间 " + str(time.time()) + " 收到你的消息："  + data.decode("utf-8") ).encode("utf-8")
        clientsock.send(senddata)

    except:
        break

clientsock.close()

SeverTCP.close()#关闭

TCP 客户端

# TCP 客户端

import socket

# 创建客户端
clientTCP = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  # SOCK_STREAM表示TCP，SOCK_DGRAAM表示UDP

# 绑定ip和端口
# 当客户端不绑定一个ip地址和端口时，系统会自动绑定当前ip地址和随机一个临时端口

# 连接别人的ip和端口
clientTCP.connect(("127.0.0.1", 9988))  # 连接目的地址的ip和端口  # 端口只要没有正在使用，就可以随便用

while True:
    try:
        # 发送消息
        data = input("请输入消息：")
        clientTCP.send(data.encode("utf-8"))

        # 打印收到的消息
        data, addr = clientTCP.recvfrom(1024)  # 接收小于 1024 字节的数据
        print("收到消息：", data.decode("utf-8"))
    except:
        break

clientTCP.close()

（3）常见问题解决办法

①客户端连接时出现【127.0.0.1由于目标积极拒绝，无法连接】

解决办法：一般是由于连接的服务器端口未正常启动导致的，通常若服务器端在该端口正常启动，是不会出现这个问题的，可以在命令提示符中用"netstat -an"查看对应端口是否启动和对应的进程，如果未找到该端口，说明未启动，需要先启动服务器。

参考：血与泪的教训：127.0.0.1由于目标积极拒绝，无法连接_由于目标计算机积极拒绝,无法连接127.0.0.1:5426-CSDN博客

②TCP连接出现“通常每个套接字地址(协议/网络地址/端口)只允许使用一次”错误

对于同一个端口，只能同时被一个服务端占用，如果该端口已经被占用，说明你的服务端已经启动起来，再次在这个端口启动，就会显示这个错误。

解决办法，关闭该端口对应进程后再启动服务端：

1. 找到该端口的PID：cmd → netstat -aon → 查看PID；
2. 在任务列表里面根据PID找到：cmd → tasklist → 根据PID找应用；
3. 打开任务管理器，在详细信息那一栏，PID排序一下，根据PID找到对应的进程进行关闭。

③客户端和服务端在不同主机时端口不通解决办法

解决办法：开放自己电脑的对应端口供局域网内其他主机访问

参考：如何开放自己电脑的端口供局域网内其他主机访问_mac开放端口供局域网访问-CSDN博客

end