套接字

最近在部门内做了个高性能网络编程的培训，近日整理了下PPT，欲写成一系列文章从应用角度谈谈它。 编 写服务器时，许多程序员习惯于使用高层次的组件、中间件（例如OO（面向对象）层层封装过的开源组件），相比于服务器的运行效率而言，他们更关注程序开发 的效率，追求更快的完成项目功能点、希望应用代码完全不关心通讯细节。他们更喜欢在OO世界里，去实现某个接口、实现这个组件预定义的各种模式、设置组件 参数来达到目的。学习复杂的通讯框架、底层细节，在习惯于使用OO语言的程序员眼里是绝对事倍功半的。以上做法无可厚非，但有一定的局限性，本文讲述的网 络编程头前冠以“高性能”，它是指程序员设计编写的服务器需要处理很大的吞吐量，这与简单网络应用就有了质的不同。因为：1、高吞吐量下，容易触发到一些 设计上的边界条件；2、偶然性的小概率事件，会在高吞吐量下变成必然性事件。3、IO是慢速的，高吞吐量通常意味着高并发，如同一时刻存在数以万计、十万 计、百万计的TCP活动连接。所以，做高性能网络编程不能仅仅满足于学会开源组件、中间件是如何帮我实现期望功能的，对于企业级产品来说，需要了解更多的 知识。 掌握高性能网络编程，涉及到对网络、操作系统协议栈、进程与线程、常见的网络组件等知识点，需要有丰富的项目开发经验，能够权衡服务器运行效率与项目开发效率。以下图来谈谈我个人对高性能网络编程的理解。 上面这张图中

1. 引言 同步（synchronous） I/O和异步（asynchronous） I/O，阻塞（blocking） I/O和非阻塞（non-blocking）I/O分别是什么，到底有什么区别？这个问题其实不同的人给出的答案都可能不同，比如wiki，就认为asynchronous I/O和non-blocking I/O是一个东西。这其实是因为不同的人的知识背景不同，并且在讨论这个问题的时候上下文(context)也不相同。所以，为了更好的回答这个问题，我先限定一下本文的上下文。 本文讨论的背景是Linux环境下的network I/O。 本文最重要的参考文献是Richard Stevens的“UNIX® Network Programming Volume 1, Third Edition: The Sockets Networking ”，6.2节“I/O Models ”，Stevens在这节中详细说明了各种I/O的特点和区别，如果英文够好的话，推荐直接阅读。Stevens的文风是有名的深入浅出，所以不用担心看不懂。本文中的流程图也是截取自参考文献。 Linux下的五种I/O模型 阻塞I/O（blocking I/O） 非阻塞I/O （nonblocking I/O） I/O复用(select 和poll) （I/O multiplexing） 信号驱动I/O

一、用套接字实现简单通信 1.1服务端 import socket soc = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #绑定IP地址和端口号 soc.bind(('192.168.11.195',8080)) #处于监听状态 soc.listen(5) #准备接收数据 conn,addr = soc.accept() #接收数据，最大为1024字节 data= conn.recv(1024) # 打印客户端发来的信息 print('客户端发来的数据：',data) #发送信息 conn.send(b'sjdiuamjnd') # 关闭通信 conn.close() #关闭连接 soc.close() 1.2 客户端 import socket soc = socket.socket() #连接IP地址和端口号 soc.connect(('192.168.11.195',8080)) #发送消息 soc.send(b'adndhbv') #接收1024个字节 data = soc.recv(1024) #打印接收的数据 print('服务端接受的数据：',data) #关闭连接 soc.close() 二、用套接字实现通信循环 由于简单通信，客户端和服务器发一次数据就端来连接了，我们现在要用一种方法让他实现

套接字编程   套接字编程也叫 Socket 编程。这个章节将总结和归纳Linux操作系统下如何利用系统接口进行网络编程。 网络字节序   之前有讲过字节序这个概念，不同的主机往往有着不同的数据存储协议，分为大端以及小端两种，但既然是网络通信，不同主机之间就必须要统一规定一个字节序来规定数据传输方式，这个就被称为 网络字节序 。 系统接口    传输层协议   网络通信是两端通信，客户端与服务端。主动发起请求的是客户端，被动接受请求的一段是服务端。永远是客户端先向服务端发送数据。通信中数据需要经过层层封装，每一层都有典型协议，但是传输层有两个协议，TCP/UDP协议。 协议特点   TCP协议特点：传输控制协议， 面向连接，可靠传输，提供字节流传输服务 。   UFP协议特点：用户数据报协议， 无连接，不可靠，面向数据报 。   TCP为了保证可靠传输牺牲了性能，因此适用于文件/压缩包/程序的传输；UDP速度快但是不够安全可靠，因此多应用于视频在线观看的传输。 UDP网络通信编程 流程   1、创建套接字，是进程与网卡直接建立关联。在内核中会创建一个 socket 结构体。在这个结构体中会包含很多与网络通信有关的信息。   2、为套接字绑定地址信息(ip/port)。为了告诉操作系统哪些数据应该由这个进程处理。在操作系统内核中每一个套接字都会有一块缓冲区

【unix域套接口】 或 【本地套接口】，它用于位于同一台机器（操作系统）的进程间通信。它已经被纳入POSIX Operating Systems标准。 它支持以下三种方式数据传输： （1） 可靠的字节流传输（SOCK_STREAM, 对应TCP）； （2） 无序、不可靠的数据包传输（SOCK_DGRAM，对应UDP）。 （3）有序、可靠的数据包传输（SOCK_SEQPACKET）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。 参考： https://blog.csdn.net/sandware/article/details/40923491 python-Unix套接字 https://www.jianshu.com/p/78103b2a74be 我的测试： 一台Linux主机A。只能在Linux主机上运行，windows主机上不可以运行。 1、A主机的服务端S # 服务端 import socket import os serverAddr = './uds_socket3.txt' # 套接字存放路径及名称 while True: # 地址复用 if os.path.exists(serverAddr):

一、OSI网络七层模型 因特网是一个极为复杂的网络，分层有助于我们对网络的理解 。分层也是一种标准，为了使不同厂商的计算机能够互相通信，以便在更大范围内建立计算机网络，有必要建立一个国际范围的网络体系结构标准。 ISO组织制定了OSI网络七层模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层 而因特网只用到了五层 应用层 传输层 网络层 链路层 物理层 低三层： 屏蔽底层网络的复杂性 物理层：使原始的数据比特流能在物理介质上传输。 数据链路层：通过校验、确认和反馈重发等手段，形成稳定的数据链路。(01010101) 网络层：进行路由选择和流量控制。（IP协议） 传输层：提供可靠的端口到端口的数据传输服务（TCP/UDP协议）。 高三层： 会话层：负责建立、管理和终止进程之间的会话和数据交换。 表示层：负责数据格式转换、数据加密与解密、压缩与解压缩等。 应用层：为用户的应用进程提供网络服务。 网络通信协议 二、传输层控制协议TCP 传输层控制协议(TCP)是Internet一个重要的传输层协议。TCP提供面向连接、可靠、有序、字节流传输服务。应用程序在使用TCP之前，必须先建立TCP连接。 1.TCP握手机制 检测网络是否通畅 三、用户数据报协议UDP 用户数据报协议UDP是Internet传输层协议。提供无连接、不可靠、数据尽力传输服务。 TCP和UDP比较 四

一、套接字（socket） 　　1.英语单词socket：n.插座；穴；v.插入插座 　　2. 套接字就是源IP地址和目的IP地址、源端口号和目的端口号的组合， 是通过传输层进行通信的。IP指定电脑，端口指定某一具体APP。 　　3.套接字类型： 　　　　流式：SOCK_STREAM，基于TCP； 　　　　数据报式：SOCK_DGRAM，基于UDP； 　　　　原始式：SOCK_RAW。 二、UDP通信实例 1.综述 　　 UDP貌似可以不区分服务端和客户端，因为代码是一样的，服务端可发可收，客户端亦可发可收。 　　发送端要先建立套接字，然后设置地址信息，就可以发送了；接收端要先建立套接字，再设置地址信息，再bind，就可以接收了。 2.具体实现 1 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")　　//链接该库，也可在工程属性中手动设置，但是麻烦。 2 /*发送消息（Qt控件）：每次发送时都要建立套接字，发完再关闭，下次发时重新建立，这是应该不合理的，但是不这样好像也会出错，为了省事就先这样了。*/ 3 WORD wVersionRequested; //用来指定WinSock库版本 4 WSADATA wsaData; //指向WSADATA的指针，包含WinSock库版本的有关信息 5 int err; 6 wVersionRequested =

Socket介绍 　　Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部。 　　 Socket通信 　　当通过socket建立起2台机器的连接后，本质上socket只干2件事，一是收数据，一是发数据，没数据时就等着。 Socket实例　 socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None) family(socket家族) socket.AF_UNIX：用于本机进程间通讯，为了保证程序安全，两个独立的程序(进程)间是不能互相访问彼此的内存的，但为了实现进程间的通讯，可以通过创建一个本地的socket来完成 socket.AF_INET:(还有AF_INET6被用于ipv6，还有一些其他的地址家族，不过，他们要么是只用于某个平台，要么就是已经被废弃，或者是很少被使用，或者是根本没有实现，所有地址家族中，AF_INET是使用最广泛的一个，python支持很多种地址家族，但是由于我们只关心网络编程，所以大部分时候我么只使用AF_INET) socket type类型 socket.SOCK_STREAM #for tcp socket

TCP/IP简介 虽然大家现在对互联网很熟悉，但是计算机网络的出现比互联网要早很多。 计算机为了联网，就必须规定通信协议，早期的计算机网络，都是由各厂商自己规定一套协议，IBM、Apple和Microsoft都有各自的网络协议，互不兼容，这就好比一群人有的说英语，有的说中文，有的说德语，说同一种语言的人可以交流，不同的语言之间就不行了。 为了把全世界的所有不同类型的计算机都连接起来，就必须规定一套全球通用的协议，为了实现互联网这个目标，互联网协议簇（Internet Protocol Suite）就是通用协议标准。Internet是由inter和net两个单词组合起来的，原意就是连接“网络”的网络，有了Internet，任何私有网络，只要支持这个协议，就可以联入互联网。 因为互联网协议包含了上百种协议标准，但是最重要的两个协议是TCP和IP协议，所以，大家把互联网的协议简称TCP/IP协议。 通信的时候，双方必须知道对方的标识，好比发邮件必须知道对方的邮件地址。互联网上每个计算机的唯一标识就是IP地址，类似123.123.123.123。如果一台计算机同时接入到两个或更多的网络，比如路由器，它就会有两个或多个IP地址，所以，IP地址对应的实际上是计算机的网络接口，通常是网卡。 IP协议负责把数据从一台计算机通过网络发送到另一台计算机。数据被分割成一小块一小块，然后通过IP包发送出去

1、TCP连接 要想明白Socket连接，先要明白TCP连接。手机能够使用联网功能是因为手机底层实现了TCP/IP协议，可以使手机终端通过无线网络建立TCP连接。TCP协议可以对上层网络提供接口，使上层网络数据的传输建立在“无差别”的网络之上。 建立起一个TCP连接需要经过“三次握手”： 第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认； 第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态； 第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。 握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次握手”（过程就不细写了，就是服务器和客户端交互，最终确定断开） 2、HTTP连接 HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是Web联网的基础