TCP/UDP学习(一)

文章目录

• TCP/UDP学习(一)
• 前言
• 一、UDP
• • 1.使用python创建UDP套接字的步骤
  • 2.代码示例
• 二、TCP
• • 1.使用python创建TCP套接字的步骤
  • 2.代码示例
• 三、问题与解决方法
• • 1、UDP
  • 2、TCP
• 总结
• 参考

前言

巩固学习的知识。

一、UDP

UDP全称User Datagram Protocol，即用户数据报协议，是一种面向无连接的协议，作用在OSI模型中的传输层。

1.使用python创建UDP套接字的步骤

• 创建套接字
• 绑定本地的相关信息
• 等待接收对方发送过来的数据
• 显示接收的数据
• 关闭套接字

2.代码示例

udp服务器端代码示例：

import socket


def main():
    # 1.创建套接字
    udp_server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    # 2.绑定套接字
    udp_server_ip = input('绑定的IP地址：')
    udp_server_port = int(input('绑定的端口：'))
    udp_server_addr = (udp_server_ip, udp_server_port)
    udp_server.bind(udp_server_addr)
    # 3.发送/接收消息
    recv_data = udp_server.recvfrom(1024)
    # 4.打印接收到的信息
    print(recv_data[0], recv_data[1])
    print('服务器接收到的消息：[%s:%s] : %s' % (recv_data[1][0], recv_data[0][1], recv_data[0].decode('gbk')))
    # 5.关闭套接字
    udp_server.close()


if __name__ == '__main__':
    main()
           

udp客户端代码示例：

import socket


def main():
    # 1.创建socket
    udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    # 2.发送信息到远端
    send_msg = input('客户端需要发送的消息：')
    udp_server_ip = input('服务器ip地址：')
    udp_server_port = int(input('服务器端口地址：'))
    udp_server_addr = (udp_server_ip, udp_server_port)
    udp_socket.sendto(send_msg.encode('utf-8'), udp_server_addr)
    # 3.关闭socket
    udp_socket.close()


if __name__ == '__main__':
    main()
           

二、TCP

TCP全称Transmission Control Protocol，即传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的协议，作用在OSI模型中的传输层。

1.使用python创建TCP套接字的步骤

客户端：

• 创建套接字
• 链接服务器
• 发送/接收消息
• 关闭 套接字

服务器端：

• 创建套接字
• 绑定服务器IP地址和端口
• 监听
• 等待连接
• 接收/发送消息
• 关闭套接字

2.代码示例

tcp服务器端代码示例：

import socket


def main():
    # 1.创建套接字
    tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 2.绑定服务器端IP地址和端口
    server_ip = input('输入服务器端IP地址：')
    server_port = int(input('输入服务器端port：'))
    tcp_server_socket.bind((server_ip, server_port))
    # 3.监听
    tcp_server_socket.listen(128)
    # 4.等待连接
    new_client_socket, client_info = tcp_server_socket.accept()
    # 5.接收/发送消息
    recv_data = new_client_socket.recv(1024)
    print('接收到客户端[%s]发送的消息：%s' % (client_info, recv_data.decode('utf-8')))
    send_data = input('回送给客户端的消息:')
    new_client_socket.send(send_data.encode('utf-8'))
    # 6.关闭套接字
    new_client_socket.close()
    tcp_server_socket.close()


if __name__ == '__main__':
    main()
           

tcp客户端代码示例：

import socket


def main():
    # 1.创建套接字
    tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 2.链接服务器
    server_ip = input('tcp服务器IP：')
    server_port = int(input('tcp服务器端口：'))
    tcp_socket.connect((server_ip, server_port))
    # 3.发送/接收消息
    recv_data = tcp_socket.recv(1024)
    print('服务器发送过来的消息： %s' % (recv_data.decode('gbk')))
    send_data = input('请输入需要给客户端发送的消息：')
    tcp_socket.send(send_data.encode('gbk'))
    # 4.关闭套接字
    tcp_socket.close()


if __name__ == '__main__':
    main()

           

三、问题与解决方法

1、UDP

2、TCP

总结

UDP：

• UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接，发送完数据也不需要断开连接，减少了开销和发送数据前创建连接的时延。
• UDP是尽最大努力交付，即不保证可靠交付。
• UDP是面向报文的，对应用程序交付下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层。UDP一次交付一个完整的报文，应用程序需要选择合适的报文大小。报文过长时，向下交给IP层后，IP层在传送时需要进行分片，降低IP层的效率。报文过短，UDP将它交给IP层后，IP数据报的首部相对长度太大，也会降低IP层效率。
• UDP没有拥塞控制，因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送效率降低。
• UDP支持一对一、一对多、多对一、多对多的交互通信。即单播、多播、广播。
• UDP首部开销小，只有8个字节，比TCP的20个字节的首部要短。

TCP：

• TCP是面向连接的运输层协议，即应用程序在使用TCP协议前需要先建立TCP连接，传送完数据后需要释放已经建立的连接。
• 每一条TCP连接只能有2个端点，即每一条TCP连接只能是点对点。
• TCP提供可靠交付的服务。通过TCP连接传送的数据，无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。
• TCP提供全双工通信。允许通信双方的应用进程在任何时候都可以发送数据。TCP连接的两端都设有发送缓存和接收缓存，用来临时存放双向通信的数据。
• 面向字节流。流入到进程或从进程流出的字节序列。

参考

计算机网络（第六版）