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Socket接口

技术 2022年11月12日
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Socket接口

Socket: Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部。

1.简单的套接字通信

服务端

import socket#1.买手机 创建一个套接字对象
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) #基于网络通信的套接字 （TCP）
# print(phone)#2.绑定手机卡(ip地址)
phone.bind(('127.0.0.1',8080)) # 端口0-65535: 0-1024是给操作系统使用的#3.开机
phone.listen(5) #最大挂起的链接数#4.等电话链接
print('starting...')
conn,client_addr=phone.accept() #conn 电话线 拿到可以收发信息的管道
#accept 对应客户端的connect 三次握手#5.收，发消息
data = conn.recv(1024) #1.单位:bytes 2. 1024代表接受1024个bytes
print('客户端的数据',data)conn.send(data.upper())#6.挂电话
conn.close()#7.关机
phone.close()

客户端

import socket#1.买手机 客户端的phone 相当于服务端的conn
phone=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
# print(phone)#2.拨号 （服务端的ip 和服务端的 端口）
phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #0-65535: 0-1024是给操作系统使用的#3.发收消息 bytes型
phone.send('hello'.encode('utf-8'))
data = phone.recv(1024)
print(data)#4.关闭
phone.close()

2.加上通信循环

服务端

import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.bind(('127.0.0.1',8081))
phone.listen(5)print('starting...')
conn,client_addr=phone.accept()
print(client_addr)while True: #通信循环
    data = conn.recv(1024)
    print('客户端的数据',data)
    conn.send(data.upper())conn.close()
phone.close()

客户端

import socketphone=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8081)) #0-65535: 0-1024是给操作系统使用的while True:
    msg = input('>>: ').strip()
    phone.send(msg.encode('utf-8'))
    data = phone.recv(1024)
    print(data)
phone.close()

3.C与S的bug修复

Socket接口

BUG问题：

1.端口的重复使用

问题：重启服务端时可能会遇到

Socket接口

这个是由于你的服务端仍然存在四次挥手的time_wait状态在占用地址

windows解决方法

#服务端代码
phone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #SO_REUSEADDR 可以让ip端口重用
phone.bind(('127.0.0.1',8080))

linux解决方法

发现系统存在大量TIME_WAIT状态的连接，通过调整linux内核参数解决，
vi /etc/sysctl.conf编辑文件，加入以下内容：
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效。net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭；net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭；net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭。net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統默认的 TIMEOUT 时间

2.客户端关闭

服务端

import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #SO_REUSEADDR 可以让ip 端口重用
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
phone.listen(5)print('starting...')
conn,client_addr=phone.accept()
print(client_addr)while True: #通信循环
    try:
        data = conn.recv(1024)
        # if not data:break #适用于linux操作系统
        print('客户端的数据',data)
        conn.send(data.upper())
    except ConnectionResetError:#使用于windows操作系统
        breakconn.close()
phone.close(

客户端

客户端应用程序在发送的时候：send==空–>客户端的操作系统内存 收到为空—> 不会调用任何协议，没有发送数据给，服务端的操作系统内存

服务端应用程序在接受的时候：服务端的操作系统内存由于没有接收到数据，所以一直卡在，应用程序的recv接受过程

import socketphone=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #0-65535: 0-1024是给操作系统使用的while True:
    msg = input('>>: ').strip() # msg =''
    if not msg:continue
    phone.send(msg.encode('utf-8')) #phone.send(b'')
    # print('has send') #验证可以发空
    # >>:   has send
    data = phone.recv(1024)
    # print('has recv') #验证在发空的情况下 是否可以接受消息
    #>>:   has send
    print(data.decode('utf-8')) phone.close()

4.加上链接通信

服务端一直对外进行服务：可以保证客户端一个一个链接进来

链接新的客户端的条件：停止前一个客户端

服务端

import socketphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #SO_REUSEADDR 可以让ip 端口重用
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
phone.listen(5)print('starting...')
while True: # 链接循环
    conn,client_addr=phone.accept()
    print(client_addr)    while True: #通信循环
        try:
            data = conn.recv(1024)
            # if not data:break #适用于linux操作系统
            print('客户端的数据',data)
            conn.send(data.upper())
        except ConnectionResetError:#使用于windows操作系统
            break
    conn.close()phone.close()

客户端

import socketphone=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #0-65535: 0-1024是给操作系统使用的while True:
    msg = input('>>: ').strip() # msg =''
    if not msg:continue
    phone.send(msg.encode('utf-8')) #phone.send(b'')
    # print('has send') #验证可以发空
    # >>:   has send
    data = phone.recv(1024)
    # print('has recv') #验证在发空的情况下 是否可以接受消息
    #>>:   has send
    print(data.decode('utf-8'))phone.close()

客户端1

import socketphone=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)
phone.connect(('127.0.0.1',8080)) #0-65535: 0-1024是给操作系统使用的while True:
    msg = input('>>: ').strip() # msg =''
    if not msg:continue
    phone.send(msg.encode('utf-8')) #phone.send(b'')
    # print('has send') #验证可以发空
    # >>:   has send
    data = phone.recv(1024)
    # print('has recv') #验证在发空的情况下 是否可以接受消息
    #>>:   has send
    print(data.decode('utf-8'))phone.close()

5.ssh远程执行命令

windows命令：

  • dir: 查看某一文件夹下的子文件名与子文件夹名
  • ipconfig: 查看本地网卡的ip信息
  • tasklist: 查看运行的进程

linux命令：

  • ls
  • ifconfig
  • pa aux

问题：想要在服务端拿到命令，并且将命令的结果返回给客户端

通过os.system可以执行系统命令，但是只能返回0或者1(命令正确 0 ，命令错误 1)，无法返回出系统命令的执行结果

import os
res = os.system('dir E:')
print('命令的结果: ', res)

解决方法：

创建管道：

import subprocess
obj = subprocess.Popen('dirsadas E:',shell=True,
                 stdout=subprocess.PIPE, #丢到管道里面shell是命令解释器的意思，启动一个程序来解析，前面的字符串，解析成相应的命令
                 stderr=subprocess.PIPE)
print(obj)
# print('stout 1--->: ',obj.stdout.read().decode('gbk')) #第一次从管道中取走了数据
# print('stout 2--->: ',obj.stdout.read().decode('gbk')) #第二次没有值所以为空print('stderr 1--->: ',obj.stderr.read().decode('gbk')) # 拿到错误管道的数据#在解码的时候，必须考虑到编码的格式，在管道里执行系统命令的是要提交给系统，
# 所以判断出编码的格式是 windows默认的编码gbk

服务端

import socket
import subprocessphone=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
phone.setsockopt(socket.SOL_SOCKET,socket.SO_REUSEADDR,1) #SO_REUSEADDR 可以让ip 端口重用
phone.bind(('127.0.0.1',8080))
phone.listen(5)print('starting...')
while True: # 链接循环
    conn,client_addr=phone.accept() #接受客户端链接
    print(client_addr)    while True: #通信循环
        try:
            #1.收命令
            data = conn.recv(1024)
            print('客户端的数据',data)            #2.执行命令,拿到结果
            obj = subprocess.Popen(data.decode('utf-8'), shell=True,
                                   stdout=subprocess.PIPE,  # 丢到管道里面
                                   stderr=subprocess.PIPE)  # shell是命令解释器的意思，启动一个程序来解析，前面的字符串，解析成相应的命令            stdout = obj.stdout.read()
            stderr = obj.stderr.read()            #3.把命令的结果返回给客户端
            conn.send(stdout+stderr) # '+'是可以优化的点        except ConnectionResetError:# 使用于windows操作系统
            break
    conn.close()phone.close()

客户端

import socketphone=socket.socket(family=socket.AF_INET,type=socket.SOCK_STREAM)phone.connect(('127.0.0.1',8080))
while True:
    #1.发命令
    cmd = input('>>: ').strip() #dir C:
    if not cmd:continue
    phone.send(cmd.encode('utf-8'))    #2.拿命令的结果，并打印
    data = phone.recv(1024) # 1024是一个坑
    print(data.decode('gbk')) #系统默认的编码phone.close()
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