Python3---网络编程

客户端/服务器架构

什么是客户端/服务器架构？

服务器就是一系列硬件或软件，为一个客户端（服务的用户）提供所需的“服务”。它存在的唯一目的就是等待客户端的请求，并响应他们（提供服务），然后等待更多请求。

客服端因特定的请求而联系服务器，并发送必要的数据，然后等待服务器的回应，最后完成请求或给出故障的原因。服务器无限的运行下去，并不断的处理请求；而客户端会对服务进行一次性请求，然后接收该服务，最后结束他们之间的事务。客户端在一段时间后可能会再次发出请求，但这些都被当做不同的事务。

客户端/服务器网络编程

在服务器响应客户端请求之前，必须进行一些初步的设置流程来为之后的工作做准备。首先会创建一个通信端点，它能够使服务器监听请求。服务器就相当于公司的前台，一旦电话号码和设备安装成功且接线员到达时，服务就可以开始了。一旦一个通信端点已经建立，监听服务器就可以进入无限循环中，等待客户端的连接并响应它们的请求。

客户端所需要做的就是创建它的单一通信端点，然后建立一个到服务器的连接。客户端就可以发出请求，该请求包括任何必要的数据交换。一旦请求被服务器处理，且客户端收到结果或某种确认信息，此次通信就会被终止。

套接字：通信端点

套接字是计算机网络数据结构，它体现了上文所说的“通信端点”，在任何类型的通信开始之前，网络应用程序必须创建套接字。可以将它们比作电话插孔，没有它将无法进行通信。

套接字最初是为同一主机上的应用程序所创建，使得主机上运行的一个程序（又名一个进程）与另一个运行的程序进行通信，这就是所谓的进程间通信。有两种套接字：基于文件的和面向网络的。

（1）AF_UNIX套接字：代表地址家族（address family）：UNIX----基于文件

因为两个进程运行在同一台计算机上，所以这些套接字都是基于文件的，这意味着文件系统支持它们的底层基础结构。

（2）AF_INET套接字：代表地址家族：因特网----基于网络。

AF_INET:IPv4

AF_INET6:IPv6

套接字地址：主机-端口对

主机名和端口号就像区号和电话号码的组合一样。一个网络地址由主机名和端口号对组成。在通信时必须要有其他人在另一端接听；否则，你将听到“对不起，您所拨打的电话是空号，请核对后再拨”，或者在浏览网页时会出现“无法连接服务器，服务器没有响应或者服务不可达”

有效的端口号范围是：0~65535（0~1024预留给了系统）

面向连接的套接字和无连接的套接字

1.面向连接的套接字：

通信之前必须先建立一个连接，eg：使用电话系统给一个朋友打电话。这种类型的通信也称为虚拟电路或流套接字

面向连接的通信提供序列化的，可靠的，不重复的数据交付，而没有记录边界。这基本上意味着每条消息可以拆分成多个片段，并且每一条消息片段都确保能够到达目的，然后将它们按顺序组合在一起，最后将完整消息传递给正在等待的应用程序。

实现这种连接类型的主要协议是传输控制协议（TCP），TCP的套接字为SOCK_STREAM。

2.无连接的套接字

数据报类型的套接字，是一种无连接的套接字。这意味着在通信开始之前不需要建立连接。所以在数据传输过程中无法保证它的顺序性，可靠性或重复性。数据报保存了记录边界，这意味着消息是以整体发送的，并非首先分成多个片段，例如：使用面向连接的协议。

使用数据报的消息传输可以比作邮政服务。信件和包裹或许并不能以发送顺序到达。事实上，它们可能不会到达。为了将其添加到并发通信中，在网络中甚至有可能存在重复的消息。

那么，既然有这么多的副作用，为什么还要使用数据报呢？

由于面向连接的套接字所提供的保证，因此它们的设置以及对虚拟电路连接的维护需要大量的开销。然而，数据报不需要这些开销，即它的成本更加“低廉”，因此，它们通常能提供更好的性能并且可能适合一些类型的应用程序。

实现这种连接类型的主要协议是用户数据报协议（UDP），UDP套接字为SOCK_DGRAM。

Python中的网络编程

1.socket()模块函数

创建套接字，必须使用soc