三、IP地址

用來邏輯上表示網絡上的唯一一臺電腦。

注意：一個電腦可以有多個網卡，即多個IP地址！

IP地址分類

其中網絡號固定不變，表示位于同一網絡中的電腦，主機號為當前網絡中的電腦號。

主機號為0時表示網段號，主機號為255時為網關。

D類用于多播（不是廣播），例如視頻會議，只有一些人可以看到。

E類實驗和開發用。

私有ip

用于局域網中，訪問公網時不能使用，需要轉換為公有ip訪問外網。范圍如下：

注意

IP地址127.0.0.1~127.255.255.255用于回路測試，即測試當前電腦tcp/ip協議能不能用，例如ping 127.0.0.1，即使拔掉網線也能ping得通。

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四、MAC地址

網卡的序列號，形如XX:XX:XX:XX:XX:XX，六組十六進制數，前三組表示廠商序列號，后三組表示網卡序列號。

五、socket簡介

socket：通過網絡使進程間通信。

注意：一個進程可以有多個socket！

python測試程序如下：

端口綁定（只能綁定自己的端口！）

上面程序每次運行時操作系統為它分配的端口不一樣，這導致了遠端電腦不知道每次運行的端口，不能發送信息到本地。

python程序如下：

注意：bindAddr中第一個參數為空，因為該參數表示本地IP地址，但本地可能有多個IP，空表示任意ip都進行綁定。

六、UDP網絡通信過程

應用層填寫需要發送的數據；傳輸增加上端口號等；網絡層加上目的ip等；鏈路層加上目的mac等；如下圖：

七、模擬QQ聊天-多線程實現

全雙工實現QQ聊天，代碼如下：

from threading import Thread

from socket import *

 

#1. 收數據，然后打印

def recvData():

while True:

recvInfo = udpSocket.recvfrom(1024)

print(">>%s:%s"%(str(recvInfo[1]), recvInfo[0]))

 

#2. 檢測鍵盤，發數據

def sendData():

while True:

sendInfo = input("<<")

udpSocket.sendto(sendInfo.encode("gb2312"), (destIp, destPort))

 

udpSocket = None

destIp = ""

destPort = 0

 

def main():

 

global udpSocket

global destIp

global destPort

 

destIp = input("對方的ip:")

destPort = int(input("對方的ip:"))

 

udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

udpSocket.bind(("", 4567))

 

tr = Thread(target=recvData)

ts = Thread(target=sendData)

 

tr.start() #啟動接收數據線程

ts.start() #啟動發送數據線程

 

tr.join() #等待兩個線程結束

ts.join()

 

if __name__ == "__main__":

main()

八、wireshark抓包工具的使用

wireshark工具可以抓取當前電腦中所有網絡數據，具體如圖所示：

九、tftp下載器的使用（tftpd64或tftpd32）

tftp是tcp/ip協議族中用來將客戶端和服務器之間進行簡單文件傳輸的協議。

特點如下：

基于UDP實現，可能會丟包，實現過程為收到-回復，下載過程如下：

TFTP數據表格式如下：

讀寫請求格式：操作碼為1或2，分別表示讀或寫；文件名為文件名稱；0為固定寫法；模式有幾種，最常用的為octet；最后跟一個0。

數據表格式：操作碼固定為3；文件名為文件名稱；塊編號為文件分割的塊編號；數據為詳細數據。

確認格式：操作碼固定為4；塊編號為確認收到的文件分塊編號。

錯誤表格式：操作碼固定為5；差錯碼為固定好的錯誤編號；后面接具體差錯信息；最后跟一個0；

注意：確認包發往的是服務器發送本地進程時分配的隨機端口！

怎樣確定數據已經發送完畢了？

規定， 當客戶端接收到的數據?于516（2字節操作碼+2個字節的序號+512字節數據） 時， 就意味著服務器發送完畢了。

怎樣保證包中每個碼的字節數？

python中組包代碼如下：

！：表示網絡中的數據，網絡中的數據用大端表示。

H：占用2個字節，對應后面的1。

8s：占用8個字節，對應后面的"test.jpg"。

b：占用1個字節，對應后面的0。

5s：占用5個字節，對應后面的"octet"。

b：占用1個字節，對應后面的0。

表格式如圖所示：

使用python從tftp服務器中下載文件

1）首先啟動tftpd64應用程序，設置好下載的目錄和ip地址。

2）python代碼如下：

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

 

import struct

from socket import *

import time

import os

 

def main():

 

#0. 獲取要下載的文件名字:

downloadFileName = raw_input("請輸入要下載的文件名:")

 

#1.創建socket

udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

 

requestFileData = struct.pack("!H%dsb5sb"%len(downloadFileName), 1, downloadFileName, 0, "octet", 0)

 

#2. 發送下載文件的請求

udpSocket.sendto(requestFileData, ("192.168.119.215", 69))

 

flag = True #表示能夠下載數據，即不擅長，如果是false那么就刪除

num = 0

f = open(downloadFileName, "w")

 

while True:

#3. 接收服務發送回來的應答數據

responseData = udpSocket.recvfrom(1024)

 

# print(responseData)

recvData, serverInfo = responseData

 

opNum = struct.unpack("!H", recvData[:2])

 

packetNum = struct.unpack("!H", recvData[2:4])

 

print(packetNum[0])

 

# print("opNum=%d"%opNum)

# print(opNum)

 

# if 如果服務器發送過來的是文件的內容的話:

if opNum[0] == 3: #因為opNum此時是一個元組(3,)，所以需要使用下標來提取某個數據

 

#計算出這次應該接收到的文件的序號值，應該是上一次接收到的值的基礎上+1

num = num + 1

 

# 如果一個下載的文件特別大，即接收到的數據包編號超過了2個字節的大小

# 那么會從0繼續開始，所以這里需要判斷，如果超過了65535 那么就改為0

if num==65536:

num = 0

 

# 判斷這次接收到的數據的包編號是否是 上一次的包編號的下一個

# 如果是才會寫入到文件中，否則不能寫入（因為會重復）

if num == packetNum[0]:

# 把收到的數據寫入到文件中

f.write(recvData[4:])

num = packetNum[0]

 

#整理ACK的數據包

ackData = struct.pack("!HH", 4, packetNum[0])

udpSocket.sendto(ackData, serverInfo)

 

elif opNum[0] == 5:

print("sorry，沒有這個文件....")

flag = False

 

# time.sleep(0.1)

 

if len(recvData)<516:

break

 

if flag == True:

f.close()

else:

os.unlink(downloadFileName)#如果沒有要下載的文件，那么就需要把剛剛創建的文件進行刪除

 

if __name__ == '__main__':

main()

十、UDP廣播

UDP廣播不是對每個用戶輪流發送數據，而是發送到交換機，交換機負責同時發送給每個用戶。

廣播可用于動態獲取ip地址。

單播----點對點；多播----一對多；廣播----一無所有。

注意：廣播只用于UDP中，TCP不能廣播！

python簡單實現：

十一、TCP服務器、客戶端簡介及實現

11.1 TCP簡介

tcp：傳輸控制協議

特點：1、穩定；2、相對udp而言要慢一些；3、web服務器都是使用的tcp；

udp：用戶數據包協議

特點：1、不穩定；2、相對tcp而言要快一些；

11.2 TCP和UDP通信模型

udp通信模型：相當于寫信；

tcp通信模型：相當于打電話；

socket創建出來的套接字，默認為主動套接字，即發送數據給別人。listen()將主動套接字變為被動套接字。

TCP服務器端：

1、買個手機 socket(xxx);

2、插入手機卡 bind(xxx);

3、設置手機為響鈴模式 listen();

4、等待別人的電話，準備好接聽 accept()；

TCP客戶端：

1、買個手機 socket(xxx);

2、撥打電話 connect(xxx);

11.3 python實現tcp服務器和客戶端

tcp服務器端實現（簡單原理實現，非實際的多進程）如下：

注意：

accept用來接收客戶端請求，并重新創建一個socket為新的客戶服務，然后等待下一個客戶端的請求。

clientSocket用來專門為新的客戶端服務。

代碼解釋：

第一個while循環用來監聽是否有新客戶接入，并為它分配服務資源。

第二個while循環為新的客戶端服務。注意：當客戶端下線時，newSocket.recv(1024)這句可以解阻塞，且返回值為0，從而可以跳出循環。

該程序為單任務，實際服務器為多進程實現，只需將第二個while定義為一個函數，在第一個while中啟動一個進程執行該函數即可。

#coding=utf-8

from socket import *

# 創建socket

tcpSerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

# 綁定本地信息

address = ('', 7788)

tcpSerSocket.bind(address)

 

# 使?socket創建的套接字默認的屬性是主動的， 使?listen將其變為被動的， 這樣就可以接收。

# 5表示服務器同一時刻最多允許5個客戶端發數據

tcpSerSocket.listen(5)

 

while True:

# 如果有新的客戶端來連接服務器， 那么就產??個新的套接字專?為這個客戶端服務器

# newSocket?來為這個客戶端服務

# tcpSerSocket就可以省下來專?等待其他新客戶端的鏈接

newSocket, clientAddr = tcpSerSocket.accept()

 

# 該循環為新的客戶端服務。注意：當客戶端下線時，newSocket.recv(1024)這句可以解阻塞，且返回

# 值為0，從而可以跳出循環

while True:

# 接收對?發送過來的數據， 最?接收1024個字節

recvData = newSocket.recv(1024)

 

# 如果接收的數據的?度為0， 則意味著客戶端關閉了鏈接

if len(recvData)>0:

print 'recv:',recvData

else:

break

 

# 發送?些數據到客戶端

sendData = raw_input("send:")

newSocket.send(sendData)

 

# 關閉為這個客戶端服務的套接字， 只要關閉了， 就意味著為不能再為這個客戶端服務了

newSocket.close()

 

# 關閉監聽套接字， 只要這個套接字關閉了， 就意味著整個程序不能再接收任何新的客戶端的連接

tcpSerSocket.close()

tcp客戶器端實現如下：

from socket import *

 

#創建TCP套接字

clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

#鏈接服務器

clientSocket.connect(("192.168.119.153", 8989))

 

#注意：

# 1. tcp客戶端已經連接好了服務器，所以在以后的數據發送中，不需要填寫對方的iph和port----->打電話

# 2. udp在發送數據的時候，因為沒有之前的鏈接，所以需要　在每次的發送中　都要填寫接收方的ip和port－－－－－＞寫信　

 

#發送數據

clientSocket.send("haha".encode("gb2312"))

#接收數據

recvData = clientSocket.recv(1024)

#打印接收到的數據

print("recvData:%s"%recvData)

#關閉客戶端socket

clientSocket.close()