1.一些概念

1.互联网模型:
由于不同机器上的程序要通信，才产生了网络，才有了互联网，互联网模型按照功能分为 osi七层 或 tcp/ip五层 或 tcp/ip四层 模型，我们最常用的是 tcp/ip五层模型，从上到下依次是:

层	功能 (协议)	设备
应用层	各类应用软件(数据)	手机/电脑等
传输层	选择通信传输协议(TCP/UDP，封装端口号等信息，TCP头部)	四层交换机，四层路由器
网络层	网络传输协议(IP协议，封装ip地址等信息，IP报头部)	三层交换机，路由器
数据链路层	arp/rarp协议(封装mac地址等信息，mac头部，以太网帧)	网桥，以太网交换机，网卡
物理层	比特流	中继器，网线

2.网络开发的架构
涉及到程序之间的通讯的应用大致可以分为2大类：
应用类 - 需要安装的桌面应用
web类 - 浏览器访问就可以直接使用的应用(百度…)
由此区别出两大开发架构：
C/S - Client/Server：客户端/服务器
B/S - Browers/Server：浏览器端/服务端

3.端口
计算机上每一个需要网络通信的程序，都会开一个端口，在同一时间，只会有一个程序占用一个端口，不可能在同一时间同一计算机上有两个程序，占用同一个端口，端口的范围: 0-65535，一般情况下我们使用 8000 以后的端口，我们通过： ip - 确定唯一一台机器， 端口 - 确定唯一一个程序，那么 ip+端口 - 确定唯一一台机器上指定的程序
当客户端需要与服务器进行通信时，客户端由应用层将数据发出，到传输层，随机从一个端口发出，则源端口号就是这和随机的端口号，目的端口就是服务器的服务端口，到网络层，源ip就是本机ip，目的IP就是服务器ip，到数链层，再添加由arp协议找到目的ip对应的mac地址，源mac地址就是本机的mac地址，最后再加一些报头信息封装成一个以太网帧 (一个以太网帧的最大长度不超过1500字节，即MTU，最大传输单元的大小)，经过调制，在物理层由光信号或者电信号进行传输。

4.计算机之间的通信 - tcp 与 udp 协议
首先，TCP 与 UDP 协议都是 全双工通信 协议，即：通信双发既能发消息，也能收消息；
区别在于：
TCP协是面向连接的，它确定一个 可靠的 安全的 长连接；
UDP协议面向无连接，它确定一个不可靠的 不安全的 连接；
可靠 & 不可靠连接:
可靠的意思是，在 TCP 连接上发送的每一个报文，在接收端收到以后都会给发送端返回一个确认收到的消息，这样，若是一个长消息的某一个报文丢失了，发送端没有收到接受端确认或确认消息超时，那么这个报文就会被重发，这样就避免了丢包现象，所以说 TCP 连接是安全的，而且TCP是面向连接的，即 TCP 连接一旦建立，那么此链接就会一直为通信双方服务，直到通信双方通信完毕，双方都关闭连接，此链接才会被关闭，所以我们下载/上传文件时一般使用 TCP 连接。
UDP建立的连接是不可靠的，因为UPD接收端并不会发送确认信息，而发送端也不需要确认消息有没有被收到，发送端只负责发，接收端只负责接收，所以要是传输途中数据包丢失了，那么就找不回来，所以它是不安全的 ，同时发送端与接收端之间也不会建立连接，微信，qq等都是使用UDP协议；

5.TCP的三次握手，四次挥手
三次握手，四次挥手的具体内容就不再赘述，在此处讨论为什么是三次握手，四次挥手：
三次握手是因为，在TCP连接建立的时候，当客户端的请求被服务端接收到，服务端返回的确认与服务端请求与客户端建立TCP连接的请求被合在了一起，成为一个报文被发送，当客户端再次确认时，一条 TCP 连接就建立成了，但是在关闭TCP连接时，客户端的关闭请求和服务端关闭请求是不能合在一起的，因为当此时服务端的数据可能还没有传输完毕，例如，我们下载文件时，不能因为我们关闭了页面而关闭TCP连接停止下载，而是等下载的文件下载完才关闭连接。

2.python中的socket模块

 socket - 套接字：它是应用层与tcp/ip协议族通信的 中间软件抽象层，它是一组把复杂的tcp/ip协议族隐藏在socket接口后面的接口；
在实际的程序编写中，socket就是一个模块，我们调用模块中已经实现的方法建立2个进程之间的链接和通信，套接字有两种：分别是基于文件型(AF_UNIX)的和基于网络型(AF_INET)的。

1.TCP连接模拟：

在网络编程中，我们需要编写两个文件：服务端文件server，客户端文件client，我们使用socket模块来实现一个最基础的TCP连接：

# server服务端
import socketsk = socket.socket()              # 创建一个套接字对象
sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1)	# 允许端口复用
sk.bind(('127.0.0.1',8080))       # 为套接字绑定ip和端口 比喻为绑定手机卡
sk.listen()                       # 监听 connection,addr = sk.accept()     # 拿到一个连接， 和对方的ip地址
content = connection.recv(1024)   # 返回接受到的消息
print(content)
# 参数是一个正整数，一般为1024的整数倍，是一次能接受的数据的最大字节数
connection.send(b'hello')         # 传输的数据必须是 bytes 类型，
content = connection.recv(1024)
print(content.decode('utf-8'))  # 用什么发过誓编码就要用什么方式解码，否则输出就是乱码
connection.send(bytes('今天中午吃面.',encoding='utf-8'))
connection.close()                # 关闭连接  sk.close()                        # 关闭套接字
---------------------------------------------------------------------------------------
注意事项：
1.创建TCP套接字对象时 socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) 等价于 socket.socket()
2.socket.listen(n) n是一个正整数，表示socket的'排队数量',即：服务器能后台挂起的最大连接数(当前正在处理的连接不计算在内)
3.有两次阻塞的位置：socket.accept()，connection.recv()；

import socket
sk = socket.socket()           # 拿到一个socket对象 sk.connect(('127.0.0.1',8080)) # 客户端与服务端建立连接sk.send(b'hello, this is cient.') # 给服务端发送消息，注意发送时的数据必须是byte类型
content = sk.recv(1024)     # 从服务端接收消息并返回
print(content)# 发送中文消息 - 以字节形式并且指定编码方式
sk.send(bytes('今天中午吃什么?'.encode('utf-8')))
content = sk.recv(1024)
print(content.decode('utf-8'))sk.close()  # 关闭套接字 

server端运行结果：

client端运行结果：

2.UDP连接模拟：

# 服务端server.py
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)  # 带type=socket.SOCK_DGRAM表明建立一个udp的对象
sk.bind(('127.0.0.1', 8080))msg,addr = sk.recvfrom(1024)    # udp返回 收到的消息和发送方的地址
print(msg.decode('utf-8'),addr)
sk.sendto(b'bye',addr)  # udp 发送消息时，必须带上地址，因为它面向无连接，若是没有地址，就不知道要发去哪sk.close()
---------------------------------------------------------------------------------------
注意事项：
1.UDP 的套接字是: socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM) 等价于 socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
2.每次收发消息，都要带着地址和端口号，因为udp面向无连接，如果没有地址，就找不到目的地了；

# 客户端client.py
import socket
sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
ip_port = ('127.0.0.1', 8080)   # 服务端的ip和端口sk.sendto(b'This is client.',ip_port)
msg,addr = sk.recvfrom(1024)
print(msg.decode('utf-8'))sk.close()

server端运行结果：

client端运行结果：