python基礎一：網路通訊資料傳輸

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python實作網路通訊資料傳輸（基礎知識（一））

• # 前言
• 基礎知識學習
• • 一、同步非同步
  • # 二、 什麼是socket
  • 三、socket套接字的分類
  • • 1、串流格式套接字SOCK_STREAM
    • 2、資料封包格式套接字（SOCK_DGRAM）
  • 四、IP位址、MAC位址、連接埠位址
• 結束語

前言

#我不是通訊資訊專業的，但最近接觸了一些這方面的知識感覺挺有意思就學習了一下，並將學習結果記錄在這裡，以便給更多人學習，要是能得到大佬的指點就美滋滋啦！ ！ ！

基礎知識學習

一、同步非同步

• 同步就是整個處理過程順序執行，當各個過程都執行完畢，並回傳結果。是一種線性執行的方式，執行的流程不能跨越。一般用於流程性比較強的程序，例如使用者登錄，需要對使用者驗證完成後才能登入系統。
  (發送方發一個，接收方接收一個，是同步的。)
• #非同步則只是發送了呼叫的指令，呼叫者無需等待被呼叫的方法完全執行完畢；而是繼續執行下面的流程。是一種並行處理的方式，不必等待一個程式執行完，可以執行其它的任務，例如頁面資料載入過程，不需要等所有資料取得後再顯示頁面。
  (發送方發送數據，接收方有一個快取區，可以按照自己的規律去接受，當然發送方也可按照自己的規則去發送，兩者是異步的)

二、 什麼是socket

• #socket 的原意是“插座”，在電腦通訊領域，socket被翻譯為“套接字”，它是計算機之間進行通信的一種約定或一種方式。透過 socket 這種約定，電腦之間建立網路連線。
• 為了方便理解，我們可以類比插座，我們把插頭插到插座上就能從電網獲得電力供應，同樣，為了與遠端電腦進行資料傳輸，需要連接到因特網，而socket 就是用來連接到因特網的工具。
• 與UNIX/Linux 不同的是，Windows 會區分socket 和文件，Windows 就把socket 當做一個網路連線來對待，因此需要呼叫專門針對socket 而設計的資料傳輸函數，針對普通檔案的輸入輸出函數就無效了。

三、socket套接字的分類

#主要常用兩種是串流格式套接字（SOCK_STREAM）和數據報格式套接字（SOCK_DGRAM）。

1、流格式套接字SOCK_STREAM

• #有以下幾個特徵：
  資料在傳輸過程中不會消失；
  資料是依照順序傳輸的；
  資料的傳送和接收是異步的。
• 它使用了 TCP 協定（The Transmission Control Protocol，傳輸控制協定），TCP 協定會控制你的資料按照順序到達並且沒有錯誤。
  強調高品質。

2、資料報格式套接字（SOCK_DGRAM）

• 電腦只管傳輸數據，不作資料校驗，如果資料在傳輸中損壞，或沒有到達另一台計算機，是沒有辦法補救的。也就是說，數據錯了就錯了，無法重傳。因為資料報套接字所做的校驗工作少，所以在傳輸效率方面比流格式套接字高。
• 它有以下特徵：
  強調快速傳輸而非傳輸順序；
  傳輸的資料可能遺失也可能損毀；
  限制每次傳輸的資料大小；
  資料的發送和接收是同步的。
  資料封包套接字也使用 IP 協定作路由，使用 UDP 協定（User Datagram Protocol，使用者資料報協定）。
• 注意： SOCK_DGRAM 沒有想像中的糟糕，不會頻繁的遺失數據，資料錯誤只是小機率事件。

四、IP位址、MAC位址、連接埠位址

• IP位址：是Internet Protocol Address 的縮寫，翻譯為「網路協定位址」。目前大部分軟體使用 IPv4 位址，但 IPv6 也正在被人們接受，尤其是在教育網中，已經大量使用。
  對於IPV4，一個電腦一個ＩＰ位址是不切實際的，所以一般是一個區域網路一個ＩＰ位址。路由器會根據 IP 位址找到對方的地裡位置，路由器有非常有效率且有智慧的演算法，很快就會找到目標區域網路。
• ＭＡＣ位址：是實體位址，一個區域網路位址有多個電腦的ＭＡＣ位址，封包中除了會附帶對方的IP 位址，也會附帶對方的MAC 位址，當封包達到區域網路以後，路由器/交換機會根據封包中的MAC 位址找到對應的電腦
• 連接埠位址：一台電腦可以同時提供多種網路服務，例如Web 服務（網站）、FTP 服務（檔案傳輸服務）、SMTP 服務（郵件信箱服務）等，只有IP 位址和MAC 位址，電腦雖然可以正確接收到封包，但是卻不知道要將封包交給哪個網路程式來處理，所以通訊失敗。
  為了區分不同的網路程序，電腦會為每個網路程式指派一個獨一無二的連接埠號碼（Port Number）。連接埠（Port）是一個虛擬的、邏輯上的概念。可以將連接埠理解為一扇門，資料通過這道門流入流出，每道門有不同的編號，就是連接埠號碼。如下圖所示：
  
• 補充：今天剛剛看了下 字串埠和連接埠 的概念：
  串列埠是I/O通訊的接口，是硬體範疇，因為使用了串列的訊號通訊而簡稱串口。
  連接埠（指一般的PC機作業系統中，單晶片不算）只是一個16位元的數字標識，用來在網路通訊中標識不同的通訊進程，是作業系統定義的，就是說沒有作業系統的話也沒有連接埠的概念

結束語

最近學習了挺多有關通訊的東西，希望拿出來跟大家分享一下，本文只是接下來幾篇中的開頭，做些基礎準備，接下來還準備發些相關知識最後會準備幾個例子供大家參考！ ！ !
欲知後事如何，請聽下回分解！

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