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python socket笔记

everfly / 2596人阅读

摘要:套接字是全双工的。做两件事将未链接的套接字转换为被动套接字,指示内核接受对此套接字的连接请求制定了内核为此套接口排队的最大连接个数对于指定的套接字,内核要维护未连接队列和已连接队列两个队列,完成三路握手的连接将从未连接队列移至已连接队列。

基础

一个套接字由相关五元组构成,协议、本地地址、本地端口、远程地址、远程端口。
套接字是全双工的。

listen函数

只用于tcp,listen的原型是def listen(self, backlog),backlog一般默认为5,但是可以人为调整,一些web服务器都会高于此值。listen做两件事:

将未链接的套接字转换为被动套接字,指示内核接受对此套接字的连接请求

制定了内核为此套接口排队的最大连接个数

对于指定的套接字,内核要维护未连接队列和已连接队列两个队列,完成三路握手的连接将从未连接队列移至已连接队列。accept时会从已连接队列中取出一个给当前进程,若队列为空则睡眠(表征了其事件驱动的特性)
backlog为两个队列和的最大值,超过此值将忽略新来的连接并且不发RST,以使客户端重发SYN,让TCP的重传机制进行重传。
backlog为0表示不限制连接数,可能会导致SYN Flooding,不建议使用该值

socket.SO_REUSEADDR
socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

可以用于以下四种情况:

当有一个有相同本地地址和端口的socket1处于TIME_WAIT状态时,而你启动的程序的socket2要占用该地址和端口,你的程序就要用到该选项。

SO_REUSEADDR允许同一port上启动同一服务器的多个实例(多个进程)。但每个实例绑定的IP地址是不能相同的。在有多块网卡或用IP Alias技术的机器可以测试这种情况。

SO_REUSEADDR允许单个进程绑定相同的端口到多个socket上,但每个socket绑定的ip地址不同。这和2很相似,区别请看UNPv1。

SO_REUSEADDR允许完全相同的地址和端口的重复绑定。但这只用于UDP的多播,不用于TCP

将监听的连接设置为可重用,这个选项有一些很实用的功能:

防止重启监听程序时出现无法bind端口错误

实现TCP的NAT穿透

TCP粘包处理

与UDP不同,TCP是流协议,而流是连续不断没有界限的,使用TCP时需要自己处理分包。由于网络情况或者发送问题,有可能接收到包的顺序和发送的顺序不同,这时候就需要用一些方法去进行粘包处理。

比如,为了防止缓冲区等待造成的粘包,可以将使用sendall函数将数据立即发送而不是等待缓冲区满,并将socket设置为NODELAY

sock.setsockopt(socket.IPPROTO_TCP, socket.TCP_NODELAY, 1)

粘包问题其实是如何TCP数据消息边界的问题,总的来说有3种解决方案:

发送固定长度的消息

把消息的尺寸与消息一块发送

使用特殊标记来区分消息间隔

第二种情况应该是用得最普遍的,实现比较简单,也不会对性能造成大的影响。

http协议中基本三种方式都用到了,如图

http头部使用CRLF,也就是"回车换行"来区分头部之间的不同字段,使用消息体尺寸来分割http消息体的内容,使用EOF(ascii为255)来关闭连接。头部和消息体之间呢?使用两个CRLF来区分

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