十五天Python系统学习教程第八天

📅 Day 8 详细学习计划：Python网络配置与SSH编程

学习目标
✅ 掌握Python网络配置核心模块（socket、requests）
✅ 实现SSH连接与远程命令执行（对比Java的JSch库）
✅ 理解HTTP客户端与服务端开发
✅ 完成网络诊断工具开发实战

---

一、网络编程基础对比（Java vs Python）

功能	Java实现	Python实现	核心差异
TCP Socket	Socket/ServerSocket	socket模块	Python更简洁，但需手动处理并发
HTTP客户端	HttpURLConnection/HttpClient	requests库	Python语法更简洁
SSH连接	JSch库	paramiko库	Python的API更易用
异步网络	NIO/Netty	asyncio/aiohttp	Python协程模型轻量

---

二、TCP/UDP网络编程（1小时）

2.1 TCP服务端与客户端（对比Java）

服务端实现：

import socket  

# 类似Java的ServerSocket  
server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  
server.bind(('0.0.0.0', 8080))  
server.listen(5)  

while True:  
    client, addr = server.accept()  # 阻塞等待连接  
    data = client.recv(1024)  
    client.send(b"HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\nHello")  
    client.close()  

客户端实现：

client = socket.socket()  
client.connect(('localhost', 8080))  
client.send(b"GET / HTTP/1.1\r\nHost: localhost\r\n\r\n")  
print(client.recv(4096))  
client.close()  

2.2 UDP通信示例

# 服务端  
udp_server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  
udp_server.bind(('0.0.0.0', 9999))  
while True:  
    data, addr = udp_server.recvfrom(1024)  
    udp_server.sendto(data.upper(), addr)  

# 客户端  
udp_client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  
udp_client.sendto(b"hello", ('localhost', 9999))  
print(udp_client.recvfrom(1024))  

---

三、HTTP客户端开发（1小时）

3.1 requests库（对比Java的HttpClient）

import requests  

# GET请求（带超时控制）  
response = requests.get("https://api.example.com/data", timeout=5)  
print(response.json())  

# POST请求（类似Java的HttpPost）  
payload = {"key": "value"}  
response = requests.post("https://api.example.com/submit", json=payload)  

# 会话保持（类似Cookie管理）  
session = requests.Session()  
session.get("https://example.com/login", auth=("user", "pass"))  

3.2 异步HTTP（aiohttp）

import aiohttp  
import asyncio  

async def fetch(url):  
    async with aiohttp.ClientSession() as session:  
        async with session.get(url) as response:  
            return await response.text()  

async def main():  
    html = await fetch("http://example.com")  
    print(html[:100])  

asyncio.run(main())  

---

四、SSH远程连接（1小时）

4.1 paramiko基础用法（对比JSch）

import paramiko  

# 创建SSH客户端  
client = paramiko.SSHClient()  
client.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())  

# 连接服务器  
client.connect(  
    hostname='192.168.1.100',  
    username='admin',  
    password='secret',  
    timeout=10  
)  

# 执行命令（类似ChannelExec）  
stdin, stdout, stderr = client.exec_command('ls -l')  
print(stdout.read().decode())  

# 关闭连接  
client.close()  

4.2 SFTP文件传输

sftp = client.open_sftp()  
# 上传文件（类似ChannelSftp.put）  
sftp.put("local.txt", "remote.txt")  
# 下载文件  
sftp.get("remote.log", "local.log")  
sftp.close()  

---

五、实战项目：网络诊断工具（1.5小时）

5.1 需求分析

• 实现TCP端口扫描

• 检测HTTP服务可用性

• 通过SSH收集远程服务器信息

• 生成HTML报告

5.2 核心代码实现

端口扫描器：

def port_scan(host, ports):  
    open_ports = []  
    for port in ports:  
        try:  
            with socket.socket() as s:  
                s.settimeout(1)  
                s.connect((host, port))  
                open_ports.append(port)  
        except:  
            pass  
    return open_ports  

HTTP健康检查：

def check_http(url):  
    try:  
        response = requests.get(url, timeout=3)  
        return response.status_code == 200  
    except:  
        return False  

SSH信息收集：

def get_ssh_info(host, user, passwd):  
    client = paramiko.SSHClient()  
    client.connect(host, username=user, password=passwd)  
    _, stdout, _ = client.exec_command("free -m")  
    mem_info = stdout.read().decode()  
    client.close()  
    return mem_info  

---

六、Java开发者注意事项

1. 连接资源管理

   • Python需手动调用close()，推荐使用with语句

   with paramiko.SSHClient() as client:  
       client.connect(...)  
       # 自动关闭连接  

2. 线程安全

   • paramiko非线程安全，多线程环境需为每个线程创建独立实例

3. 编码处理

   • SSH命令返回结果需明确解码（decode('utf-8')）

---

七、扩展练习

1. 实现异步端口扫描

   async def async_port_scan(host, port):  
       try:  
           _, writer = await asyncio.open_connection(host, port)  
           writer.close()  
           return port  
       except:  
           return None  

2. 构建SSH隧道

   # 使用paramiko的forward功能  
   client.get_transport().request_port_forward('', 8080)  

3. 网络流量分析

   # 使用scapy库解析数据包  
   from scapy.all import sniff  
   sniff(filter="tcp port 80", prn=lambda x: x.summary())  

---

通过第八天的学习，您将掌握：
1️⃣ Python原生Socket编程能力
2️⃣ 现代化HTTP客户端开发技巧
3️⃣ 安全的SSH连接管理方案
4️⃣ 网络诊断工具开发全流程

本篇的分享就到这里了，感谢观看，如果对你有帮助，别忘了点赞+收藏+关注。