目錄
網絡協議
網絡的通信方式
需要安裝的組件和需要導入的包模塊
安裝的組件
導入包模塊
如何創建客戶端
如何創建服務端
網絡協議
IPV4：是互聯網協議的第四版，也是目前廣泛使用的網絡協議。它使用32位地址格式，理論上可以提供約43億個唯一的IP地址。
IPv4地址通常以點分十進制格式表示，例如192.168.1.1。這種協議在互聯網的早期發展中起到了關鍵作用，但由于地址資源有限，隨著互聯網的快速發展，IPv4地址逐漸耗盡。所以為了解決這種情況，所以推出了IPV6
IPV6：是IPv4的下一代協議，旨在解決IPv4地址不足的問題。IPv6使用128位地址格式，能夠提供幾乎無限的地址空間。
IPv6地址通常以冒號分隔的十六進制格式表示，例2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。除了地址數量的巨大優勢，IPv6還提供了更好的安全性、更高效的路由機制以及對多播和任播的支持。
網絡的通信方式
異步通信
異步通信是一種數據傳輸方式，發送方和接收方的時鐘是獨立的，它們之間沒有嚴格的同步關系。在這種通信方式中，數據通常以字符為單位傳輸，每個字符之間有明確的起始位和停止位來標識數據的開始和結束。異步通信的優點是簡單靈活，適用于低速通信場景，例如串行端口通信。然而，由于沒有嚴格的時鐘同步，數據傳輸效率相對較低，且容易受到噪聲干擾。
同步通信
同步通信則要求發送方和接收方的時鐘嚴格同步。數據以數據塊（如幀）的形式傳輸，每個數據塊的開始和結束由同步信號標識。同步通信的優點是數據傳輸效率高，適合高速通信場景，例如以太網通信。然而，同步通信需要精確的時鐘同步機制，對硬件要求較高，且對噪聲更為敏感。
三次握手
三次握手是TCP協議建立連接的過程。它確保了雙方在通信之前已經準備好，并且能夠正確接收和發送數據。三次握手的過程如下：
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SYN（同步序列號）：客戶端向服務器發送一個SYN包，請求建立連接，并隨機生成一個初始序列號
X。 -
SYN-ACK（同步序列號確認）：服務器收到SYN包后，回復一個SYN-ACK包，確認客戶端的請求，并隨機生成自己的初始序列號
Y，同時將客戶端的序列號X加1后返回。 -
ACK（確認）：客戶端收到SYN-ACK包后，發送一個ACK包，確認服務器的序列號
Y，并將序列號Y加1后返回。此時，連接建立完成。
四次握手
四次握手是TCP協議關閉連接的過程。它確保了雙方在關閉連接之前已經完成所有數據的傳輸。四次握手的過程如下：
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FIN（結束）：客戶端向服務器發送一個FIN包，表示客戶端已經完成數據發送。
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ACK（確認）：服務器收到FIN包后，回復一個ACK包，確認客戶端的結束請求。
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FIN（結束）：服務器在完成自己的數據發送后，也向客戶端發送一個FIN包，表示服務器也已經完成數據發送。
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ACK（確認）：客戶端收到服務器的FIN包后，回復一個ACK包，確認服務器的結束請求。此時，連接關閉。
需要安裝的組件和需要導入的包模塊
安裝的組件
在進行網絡編程時，通常需要安裝以下組件：
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操作系統支持的網絡協議棧：例如TCP/IP協議棧，這是操作系統自帶的，用于支持網絡通信。
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編程語言的運行環境：例如Python的Python解釋器、Java的JDK等。
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網絡開發工具：例如Wireshark（用于抓包分析）、Postman（用于測試HTTP請求）等。
導入包模塊
在Python中，進行網絡編程通常需要導入以下模塊：
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socket模塊：用于創建和管理網絡套接字。
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select模塊：用于實現I/O多路復用。
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threading模塊：用于實現多線程編程，提高程序的并發能力。
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asyncio模塊：用于實現異步編程，提高程序的效率。
如何創建客戶端
import socket# 創建socket對象
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 連接到服務器
server_address = ('127.0.0.1', 8080)
client_socket.connect(server_address)try:# 向服務器發送數據message = 'Hello, Server!'client_socket.sendall(message.encode('utf-8'))# 接收服務器響應response = client_socket.recv(1024)print(f"Received: {response.decode('utf-8')}")finally:# 關閉連接client_socket.close()如何創建服務端
import socket# 創建socket對象
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 綁定地址和端口
server_address = ('127.0.0.1', 8080)
server_socket.bind(server_address)# 開始監聽
server_socket.listen(5)
print("Server is listening on port 8080...")try:while True:# 接受客戶端連接client_socket, client_address = server_socket.accept()print(f"Connection from {client_address}")try:# 接收客戶端數據data = client_socket.recv(1024)if data:print(f"Received: {data.decode('utf-8')}")# 向客戶端發送響應response = "Hello, Client!"client_socket.sendall(response.encode('utf-8'))finally:# 關閉客戶端連接client_socket.close()
finally:# 關閉服務器socketserver_socket.close()注：單獨創建服務端是可以直接運行的，但單獨創建客戶端可以編譯，但是無法運行，因為沒有開啟對服務器的請求處于本地狀態，無法進行數據消息交互傳遞
，工程改造記錄)
