Python TCP通信实例详解与安全应用

79 浏览量更新于2024-08-31 收藏 133KB PDF 举报

本文将深入解析Python中基于TCP协议的通信（数据传输）实例，着重介绍TCP协议的基本概念、在OSI七层模型中的地位以及其在实际应用中的作用。TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的通信协议，它确保数据在网络中的可靠传输，通过三次握手建立连接，并通过四次挥手断开连接，提供数据完整性和顺序性的保障。在Python中，实现TCP通信通常依赖于内置的socket模块，该模块抽象了底层的网络通信细节，使得开发者可以专注于数据的发送和接收。服务端的示例代码展示了如何创建一个监听特定IP地址和端口的TCP服务器，通过`accept()`方法接受客户端连接，然后接收和发送数据。在服务端，每次接收到数据后，会将其转换为大写并返回给客户端，确保通信的双向性。客户端则通过socket模块连接到服务器，同样使用TCP协议，发送数据并接收响应。在连接关闭时，需要正确地调用`close()`方法来释放资源，保持程序的整洁和高效。 TCP协议的安全性体现在它要求双方都确认数据的完整性和顺序，即使在网络不稳定的情况下，也能确保数据不丢失。此外，为了提高效率，服务端通常会设置半连接池，限制同时处理的连接数量，防止资源过度消耗。总结来说，这篇文章提供了Python编程中使用TCP协议进行数据传输的实用指南，包括协议原理、编程实例和注意事项，对于学习和实践网络编程，特别是处理安全、可靠的数据传输非常有帮助。

对对python中基于中基于tcp协议的通信协议的通信(数据传输数据传输)实例讲解实例讲解

今天小编就为大家分享一篇对python中基于tcp协议的通信(数据传输)实例讲解，具有很好的参考价值，希望对

大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧

tcp协议：流式协议（以数据流的形式通信传输）、安全协议（收发信息都需收到确认信息才能完成收发，是一种双向通道的

通信）

tcp协议在OSI七层协议中属于传输层，它上承用户层的数据收发，下启网络层、数据链路层、物理层。可以说很多安全数据

的传输通信都是基于tcp协议进行的。

为了让tcp通信更加方便需要引入一个socket模块（将网络层、数据链路层、物理层封装的模块），我们只要调用模块中的相

关接口就能实现传输层下面的繁琐操作。

简单的简单的tcp协议通信模板：（需要一个服务端和一个客户端）协议通信模板：（需要一个服务端和一个客户端）

服务端：

from socket import *

# 确定服务端传输协议↓↓↓↓↓↓↓

server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 这里的SOCK_STREAM代表的就是流式协议TCP，如果是SOCK_DGRAM就代表UDP协议

# 固定服务端IP和PORT，让客户端能够通过IP和端口访问服务端↓↓↓↓↓↓↓

server.bind(('127.0.0.1', 8080)) # ('127.0.0.1', 8080)这里必须用元组形式传入IP和PORT，本地访问本地IP默认为'127.0.0.1'

# 设置半连接池数量（一般为5）

server.listen(5) # 半连接池：客户端连接请求个数的容器，当前已连接的客户端信息收发未完成前，会有最大5个客户端连接请求进入排队状态，

# 等待上一个通信完毕后，就可以连接进入开始通信。

# 双向通道建立成功，可以进行下一步数据的通信了↓↓↓↓↓↓↓

conn, client_addr = server.accept()

# 进行一次信息的收与发

data = conn.recv(1024) # 每次最大接收1024字节，收到的数据为二进制Bytes类型

conn.send(data.upper()) # 将收到的数据进行处理，返回新的数据，反馈给客户端（给客户端发数据），发的数据类型也必须是Bytes类型

# 一轮信息收发完毕，关闭已经建立的双向通道

conn.close()

客户端：

from socket import *

# 确定客户端传输协议↓↓↓↓↓↓↓（服务端和客户端服务协议一样才能进行有效的通信）

client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM) # 这里的SOCK_STREAM代表的就是流式协议TCP，如果是SOCK_DGRAM就代表UDP协议

# 开始连接服务端IP和PORT,建立双向链接

client.connect(('127.0.0.1', 8080)) # 通过服务端IP和PORT进行连接

# 走到这一步就已经建立连接完毕，接下来开始数据通信：

client.send('hello，server'.encode('utf-8')) # 将发送的信息转码成Bytes类型数据

data = client.recv(1024) # 每次最大收数据大小为1024字节（1kb）

print(data.decode('utf-8')) # 将b类型数据转换成字符串格式

# 一次传输完毕

client.close() # 关闭客户端连接

启动服务端（服务端开始监听客户端的连接请求）

启动客户端（客户端给服务端发送连接请求）

建立双向链接完成

客户端给服务端发送信息 hello，server

服务端收到hello，server，将其转换成大写，返回给客户端（此时服务端一轮通信完毕）

客户端收到服务端的反馈信息，打印出HELLO，SERVER（此时客户端一轮通信完毕）

以上是最基本的一次基于tcp协议通信的过程客户端发，服务端收，服务端处理数据然后发，客户端收到服务端发了的反馈数

据。

TCP协议的通信粘包问题：协议的通信粘包问题：

但是由于tcp协议是一种流式协议，流式协议就会有一个特点：数据的传输像一涓涓水流的形式传输，我们在收数据的时候默

认最大收数据大小为1024字节，当发送的数据小于1024字节时候当然不会有问题，一次性全部收完，但是但是但是当发送的

数据大于1024字节的时候，我们这边又不知道发送的数据大小是多少，只能默认的1024字节的时候，数据一次性就不可能收

完，只能在这次收1024字节，那1024字节以外的数据呢？由于数据的传输是流式协议，所以没有收完的数据会依次排队在门

外等着，等待你下次收数据时候再次收取，这样如果每次传的数据大小不确认，收的时候数据也不知道该收多少的时候，就会

导致每次收数据的时候收不完，收不完的数据就会在缓存中排队，等待下次收，收不完的数据就好像粘粘在一起（zhan

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