1.網絡協議

　　網絡協議是網絡中進行數據交換與傳輸所需的規則、標準或約定，得到實用主要由語法（數據與信息的結構形式）、語義和同步（事件的實現順序）三個要素組成。

　　世界上最先提出的協議理論模型是由國際標準組織（ISO）提出的開放系統互聯基本參考模型（OSI），它采用的是七層協議的體系結構。雖然OSI清晰完整，但終因復雜又不實用而沒有得到實用。另一方面，使用了簡化的OSI的TCP/IP協議卻得到了非常廣泛的應用，它是一個四層的體系結構，包括應用層、運（傳）輸層、網際（絡）層和網絡接口層。

TCP/IP協議圖

　　TCP/IP協議其實是一個協議簇，不僅包括TCP和IP協議，還包括UDP、FTP、HTTP、SMTP等，此外還包括一些圖中沒顯示的ICMP、ARP、RARP等協議。

　　這種分成的協議結構還表示出，上層協議需要傳輸的數據，應該交給它緊鄰的下層。而應用層和傳輸分別有兩個以上的協議，所以對於應用層來說，不同的協議數據可以通過傳輸層的不同協議來傳輸。

2、socket 模塊

　　TCP/IP 協議中的 TCP 和 UDP 協議都通一種名為套接字（socket）來實現網絡功能。套接字是一種類文件對象，它使程序能夠接受客戶端的連接或建立對客戶端的連接，用以發送和接收數據。無論是客戶端程序還是服務器端程序，為了進行網絡通信，都要創建套接字對象。

　　在 Python 標準庫中，使用 socket 模塊中提供的 socket 對象，可以在計算機網絡中建立服務器與客戶端，並且能夠進行通信。服務器端需要建立一個 socket 對象，並等待客戶端的連接。客戶端使用 socket 對象與服務器端進行連接，一旦連接成功，客戶端和服務端就可以進行通信了。

　　socket 模塊中的 socket 對象是 socket 網絡編程的基礎對象，其初始化原型

　　socket（family，type，proto）

　　其參數含義：

　　family：地址族，可選參數。默認AF_INET(IPv4)，也可以是AF_INET6 或者是 AF_UNIX；

　　type：socket 類型，可選參數。默認SOCK_STREAM(TCP協議)，可用SOCKET_DGRAM(UDP協議)；

　　proto：協議類型，可選參數。默認為0。

　　作為服務器端的 socket 對象主要應用以下常用方法：

　　1.bind(address)

　　其參數 address 是由IP地址和端口組成的元組，如‘(‘127.0.0.1‘, 1051)’ 。如果IP地址為空，則表示本機。它的作用是使用socket和服務器地址相關聯。

　　2.listen(backlog)

　　參數backlog指定在拒接連接之前，操作系統允許它的最大掛起連接數量。最小值為0（如果用戶使用了更小的值，則會自動被置為0），大部分程序最多設置為5就足夠了。

　　該方法將socket設置為服務器模式，之後就可以電泳一下的accept()方法等待客戶端的連接。

　　3.accept()

　　它會等待進入的連接，並返回一個由新建的與客戶端的socket連接和客戶端地址組成的元組，而客戶的地址也是一個由客戶端IP地址和端口組成的元組。

　　4.close()

　　這個方法的作用就是關閉該socket。停止本程序與服務器或客戶端的連接。

　　5.recv(buffersize[,flag])

　　用於接受遠程連接發來的信息，並返回該信息，其類型為bytes。buffersize可以設定緩沖區的大小。

　　6.send(data[,flags])

　　用於向連接的遠端發送信息，data應該是bytes類型的數據。其返回值為一已傳送的字節數。其傳輸的數據長度有一定的限度。

　　7.sendall(data[,flags])

　　這個方法與send()方法相似，但是有時候在傳輸數據時，由於數據過多，用send()方法無法一次性傳輸，用sendall()方法可以解決這一問題，而sendall()也是通過循環運行send()方法來進行傳輸。

　　而建立服務器端的socket就要依次使用這幾個方法，其基本順序為:

3.創建一個服務器端 　

 1 #!/usr/bin/python
 2 # -*- coding: UTF-8 -*-
 3 import socket
 4 
 5 sk = socket.socket() #創建socket對象
 6 address = (‘127.0.0.1‘, 8001) 
 7 sk.bind(address) #綁定本機地址
 8 sk.listen(5) #監聽
 9 print(‘waiting...‘)
10 conn,addr = sk.accept() #等待客戶端連接
11 
12 while True:
13     #防止客戶端異常關閉，導致服務器端程序出錯
14     try: 
15         data = conn.recv(1024)
16     except Exception:
17         data = None
18     #當客戶端傳送的數據為空時，關閉服務器端與客戶端之間的連接，等待其他客戶端連接
19     if not data: 
20         conn.close()
21         conn,addr = sk.accept()
22         continue
23     print(str(data,  ‘utf8‘)) # 因為接收的數據類型為bytes，所以轉換成字符串再打印
24      inp = input(‘>>>‘)
25     conn.send(bytes(inp, ‘utf8‘)) #傳送的數據類型應為bytes
26 
27 sk.close()

4.創建一個客戶端

　　相比用socket建立服務器端而言，建立客戶端程序簡單多了。當然還是需要創建一個socket的實例，而後調這個socket實例的connect()方法來連接服務器端即可。這個方法原型為：

　　connect(address)

　　參數address 通常也是一個元組(由一個主機名/IP地址，端口構成)，當然要連接本地計算機的話，主機可直接使用‘localhost‘,它用於將socket連接到遠程以address為地址的計算機。

　　用socket 建立客戶端的基本流程：

代碼實現：

 1 #!/usr/bin/python
 2 # -*- coding: UTF-8 -*-
 3 import socket
 4 
 5 sk = socket.socket() #創建套接字
 6 address = (‘127.0.0.1‘, 8001)
 7 sk.connect(address) # 與服務器端連接
 8 while True:
 9     inp = input(‘>>>‘)
10     if inp == ‘exit‘:
11         break
12     sk.send(bytes(inp, ‘utf8‘))
13     data = sk.recv(1024)
14     print(str(data, ‘utf8‘))
15 
16 sk.close()

Python網絡編程之socket模塊