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套接字(Socket)

伯克利套接字（BSD Socket）

套接字（socket）是一個(gè)抽象層，應(yīng)用程序可以通過(guò)它發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，可對(duì)其進(jìn)行像對(duì)文件一樣的打開(kāi)、讀寫(xiě)和關(guān)閉等操作。套接字允許應(yīng)用程序?qū)/O插入到網(wǎng)絡(luò)中，并與網(wǎng)絡(luò)中的其他應(yīng)用程序進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)套接字是IP地址與端口的組合?！?度娘 建議看完度娘的介紹

根據(jù) RFC793的定義：端口號(hào)拼接到 IP地址就構(gòu)成了套接字。套接字 Socket=（IP地址：端口號(hào)）

套接字分類

流式套接字（SOCK-STREAM）、數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK-DGRAM）、原始套接字（SOCK-RAW）

1. 流式套接字（SOCK-STREAM）：使用 TCP 協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)字節(jié)流的傳輸 *
2. 數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK-DGRAM）：使用 UDP 協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)套接字 *
3. 原始套接字（SOCK-RAW）：該套接字允許對(duì)較低層協(xié)議（如 IP或 ICMP）進(jìn)行直接訪問(wèn)，常用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析，檢驗(yàn)新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)，也可用于測(cè)試新配置或安裝的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 [網(wǎng)絡(luò)層的原始協(xié)議]

python Socket

套接字協(xié)議族

• AF_UNIX：一個(gè)綁定在文件系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上的字符串
• AF_INET：一對(duì) (host, port) —— IPv4
• AF_INET6：使用一個(gè)四元組 (host, port, flowinfo, scopeid) —— IPv6
• AF_NETLINK sockets are represented as pairs (pid, groups)
• AF_TIPC
• AF_CAN：A tuple (interface, ) 。其中 interface是代表網(wǎng)絡(luò)接口名稱（如“ can0”）的字符串
• PF_SYSTEM
• AF_BLUETOOTH：藍(lán)牙相關(guān)
• AF_ALG
• AF_VSOCK：允許虛擬機(jī)與其主機(jī)之間的通信
• AF_PACKET：直接連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的底層接口

NOTE： 套接字地址在實(shí)際的 IPv4/v6 中以不同方式解析，如果你在 IPv4/v6 套接字地址的 host 部分中使用了一個(gè)主機(jī)名，此程序可能會(huì)表現(xiàn)不確定行為

模塊內(nèi)容

異常：

• exception socket.error
OSError 的別名
• exception socket.herror
  它針對(duì)的是與地址相關(guān)的錯(cuò)誤
• xception socket.gaierror
getaddrinfo() 和 getnameinfo() 針對(duì)與地址相關(guān)的錯(cuò)誤引發(fā)此異常
• exception socket.timeout
  發(fā)生超時(shí)時(shí)拋出

常量：

• socket.AF_UNIX
• socket.AF_INET
• socket.AF_INET6

這些常量表示 地址（和協(xié)議） 族，用于 socket() 的 第一個(gè)參數(shù)。 如果 未定義 AF_UNIX常量，則不支持此協(xié)議。 根據(jù)系統(tǒng)，可能會(huì)有更多的常量可用。

• socket.SOCK_STREAM —— TCP
• socket.SOCK_DGRAM —— UDP
• socket.SOCK_RAW
• socket.SOCK_RDM
• socket.SOCK_SEQPACKET

這些常量表示 套接字類型，用于 socket() 的 第二個(gè)參數(shù)。根據(jù)系統(tǒng)的不同，可以使用更多的常量。(一般來(lái)說(shuō)，只有 SOCK STREAM和 SOCK DGRAM是有用的。)

• socket.SOCK_CLOEXEC
• socket.SOCK_NONBLOCK

如果定義了這兩個(gè)常量，就可以與 套接字類型 結(jié)合使用，并允許您自動(dòng)設(shè)置一些標(biāo)志(從而避免可能的競(jìng)爭(zhēng)條件和需要單獨(dú)調(diào)用)。

函數(shù)

Creating sockets
以下函數(shù)都創(chuàng)建 socket對(duì)象

• socket.socket(family=AF_INET, type=SOCK_STREAM, proto=0, fileno=None) !

  使用給定的 地址族，套接字類型和協(xié)議號(hào)創(chuàng)建一個(gè)新的套接字。 地址族應(yīng)為 AF_INET（默認(rèn)設(shè)置），AF_INET6，AF_UNIX，AF_CAN，AF_PACKET或 AF_RDS。

  套接字類型 應(yīng)為 SOCK_STREAM（默認(rèn)值），SOCK_DGRAM，SOCK_RAW或其他 SOCK_ 常量之一。

  協(xié)議號(hào)通常為零，可以省略，或者在地址族為 AF_CAN的情況下，協(xié)議應(yīng)為 CAN_RAW，CAN_BCM或 CAN_ISOTP之一

  如果指定了 fileno，則將從指定的文件描述符中自動(dòng)檢測(cè) family，type 和 proto 的值。
  通過(guò)使用 顯式族，類型或原型參數(shù)調(diào)用該函數(shù)，可以關(guān)閉自動(dòng)檢測(cè)。 這只會(huì)影響 Python的表示方式 socket.getpeername()的返回值，而不是實(shí)際的操作系統(tǒng)資源。 與 socket.fromfd()不同，fileno將返回相同的套接字，而不是重復(fù)的套接字。 這可能有助于使用 socket.close()關(guān)閉分離的套接字。

  新創(chuàng)建的套接字是不可繼承的

• socket.socketpair([family[, type[, proto]]])

  使用給定的地址族，套接字類型和協(xié)議號(hào)構(gòu)建一對(duì)連接的套接字對(duì)象。
  地址族，套接字類型和協(xié)議號(hào)與上面的 socket()函數(shù)相同。
  如果在平臺(tái)上定義，則默認(rèn)系列為 AF_UNIX。 否則，默認(rèn)值為 AF_INET

  新創(chuàng)建的套接字是不可繼承的

• socket.create_connection(address[, timeout[, source_address]])

  連接到偵聽(tīng) Internet地址（一個(gè) 2元組 (host, port)）的 TCP服務(wù)，然后返回套接字對(duì)象。

  這是比 socket.connect()更高級(jí)別的函數(shù)：如果 host是 非數(shù)字主機(jī)名，它會(huì)嘗試同時(shí)為 AF_INET和AF_INET6 解析它，然后嘗試依次連接到所有可能的地址，直到連接成功 。

  這使得編寫(xiě)兼容 IPv4和 IPv6的客戶端變得容易

  傳遞可選超時(shí)參數(shù)將在嘗試連接之前設(shè)置套接字實(shí)例的超時(shí)。如果未提供超時(shí)，將使用 getdefaulttimeout() 返回的全局默認(rèn)超時(shí)設(shè)置。

  如果提供源地址，則 source_address必須為 2元組 (host, port)，以便套接字在連接之前綁定為其源地址。 如果主機(jī)或端口分別為 ' ' 或 0，則將使用操作系統(tǒng)默認(rèn)行為

• socket.fromfd(fd, family, type, proto=0)

• socket.fromshare(data) (可用性：Windows)

• socket.SocketType

  表示套接字對(duì)象類型的 Python類型對(duì)象。 它與 type(socket(...)) 相同

其他功能

socket模塊還提供各種網(wǎng)絡(luò)相關(guān)服務(wù)

• socket.close(fd)

• socket.getaddrinfo(host, port, family=0, type=0, proto=0, flags=0)

  將 主機(jī)/端口 參數(shù)轉(zhuǎn)換為 5元組的序列，其中包含用于創(chuàng)建連接到該服務(wù)的套接字的所有必需參數(shù)。 host是域名，IPv4/v6地址以字符串或 None的形式表示 。 port是字符串服務(wù)名稱，例如 " http"，數(shù)字端口號(hào)或 "None"。 通過(guò)將 None用作主機(jī)和端口的值，可以將 NULL傳遞給基礎(chǔ) C API

  該函數(shù)返回具有以下結(jié)構(gòu)的 5元組列表：
  (family, type, proto, canonname, sockaddr)

  在這些元組中，family、type、proto 都是整數(shù)，都要傳遞給 socket() 函數(shù)。如果 AI_CANONNAME是flags參數(shù)的一部分，那么 canonname 將是一個(gè)表示主機(jī)的規(guī)范名稱的字符串；否則，canonname將為空。sockaddr是一個(gè)描述套接字地址的元組，它的格式依賴于返回的返回的族（對(duì)于 AF_INET，是一個(gè)(address, port) 2元組，對(duì)于 AF_INET6是一個(gè) (address, port, flow info, scope id)，并被傳遞給socket.connect() 方法

  s2 = socket.getaddrinfo(host_IP, host_port, socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  print(s2)
  
  [(2, 1, 6, '', ('172.17.0.2', 1124))]
  

• socket.getfqdn([name])

  返回名稱的完全限定域名。 如果 name省略或?yàn)榭眨瑒t將其解釋為本地主機(jī)
  如果沒(méi)有完全限定的域名可用，則返回由 gethostname()返回的主機(jī)名

• socket.gethostbyname(hostname)

  將主機(jī)名轉(zhuǎn)換為 IPv4地址格式，如果主機(jī)名本身是一個(gè) IPv4地址，它將原封不動(dòng)地返回

• socket.gethostbyname_ex(hostname)

  將主機(jī)名轉(zhuǎn)換為 IPv4地址格式的擴(kuò)展接口。 返回一個(gè)三元組 (hostname, aliaslist, ipaddrlist)

  s4 = socket.gethostbyname_ex(socket.gethostname())
  print(s4)
  
  ('c6f1ab98bb5f', [], ['172.17.0.2'])
  

• socket.gethostname()

• socket.gethostbyaddr(ip_address)

  Return a triple (hostname, aliaslist, ipaddrlist)

• socket.getnameinfo(sockaddr, flags)

  將套接字地址 sockaddr 轉(zhuǎn)換為2元組 (host, port)。根據(jù)標(biāo)志的設(shè)置，結(jié)果可以包含主機(jī)中完全限定的域名或數(shù)字地址表示。類似地，端口可以包含字符串端口名或數(shù)字端口號(hào)

• socket.getprotobyname(protocolname)

• socket.getservbyname(servicename[, protocolname])

• socket.getservbyport(port[, protocolname])

• socket.inet_aton(ip_string)

• socket.inet_ntoa(packed_ip)

• socket.inet_pton(address_family, ip_string)

• socket.inet_ntop(address_family, packed_ip)

• socket.CMSG_LEN(length)

• socket.CMSG_SPACE(length)

• socket.getdefaulttimeout()

  為新的套接字對(duì)象返回默認(rèn)超時(shí)(以秒為單位)。None值表示新的套接字對(duì)象沒(méi)有超時(shí)。當(dāng)?shù)谝淮螌?dǎo)入套接字模塊時(shí)，默認(rèn)為 None

• socket.setdefaulttimeout(timeout)
  設(shè)置新的套接字對(duì)象的默認(rèn)超時(shí)時(shí)間(以秒為單位)(浮點(diǎn)數(shù))

• socket.sethostname(name)

  將機(jī)器的主機(jī)名設(shè)置為 name。 如果您沒(méi)有足夠的權(quán)限，則會(huì)引發(fā) OSError

• socket.if_nameindex()

  返回網(wǎng)絡(luò)接口信息 (index int, name string) 元組的列表。 如果系統(tǒng)調(diào)用失敗，則發(fā)生OSError

• socket.if_nametoindex(if_name)

• socket.if_indextoname(if_index)

Socket Objects

套接字對(duì)象具有以下方法。 除了 makefile() 以外，它們對(duì)應(yīng)于適用于套接字的 Unix系統(tǒng)調(diào)用

• socket.accept() —— Server

  接受連接。 套接字必須綁定到一個(gè)地址并監(jiān)聽(tīng)連接。 返回值是一對(duì)（conn，address），其中 conn是可用于在連接上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的新套接字對(duì)象，而 address 是在連接另一端綁定到套接字的地址

• socket.bind(address) —— Server

  將套接字綁定到地址

• socket.close()

• socket.connect(address) —— Client

  按地址連接到遠(yuǎn)程套接字

• socket.connect_ex(address)

  與 connect（address）類似，但返回錯(cuò)誤指示符而不是針對(duì)C級(jí)connect（）調(diào)用返回的錯(cuò)誤引發(fā)異常（其他問(wèn)題，例如“找不到主機(jī)”仍然可以引發(fā)異常）。 如果操作成功，則錯(cuò)誤指示符為0，否則為errno變量的值。 這對(duì)于支持例如 異步連接 很有用

• socket.detach()

  將套接字對(duì)象置于關(guān)閉狀態(tài)，而不實(shí)際關(guān)閉底層文件描述符。返回文件描述符，并且可以將其重新用于其他目的

• socket.dup()

  復(fù)制套接字

• socket.fileno()

  返回套接字的文件描述符(一個(gè)小整數(shù))，如果失敗則返回 -1。這對(duì)于 select.select() 非常有用

• socket.get_inheritable()

• socket.getpeername() ： 返回套接字連接到的遠(yuǎn)程地址

• socket.getsockname()：返回套接字自己的地址

• socket.getsockopt(level, optname[, buflen])

• socket.getblocking()

  如果套接字處于阻塞模式，則返回 True;如果處于非阻塞模式，則返回 False

• socket.gettimeout()

• socket.ioctl(control, option)

• socket.listen([backlog]) —— Server

  使服務(wù)器能夠接受連接。如果指定了backlog，則它必須至少為 0(如果它更低，則設(shè)置為0);它指定系統(tǒng)在拒絕新連接之前允許的未接受連接的數(shù)量。如果未指定，則選擇默認(rèn)的合理值

• socket.makefile(mode='r', buffering=None, *, encoding=None, errors=None, newline=None)

  返回與套接字關(guān)聯(lián)的文件對(duì)象

• socket.recv(bufsize[, flags])

  從套接字接收數(shù)據(jù)。返回值是一個(gè)字節(jié)對(duì)象，表示接收到的數(shù)據(jù)

• socket.recvfrom(bufsize[, flags])

  從套接字接收數(shù)據(jù)。 返回值是一對(duì)（字節(jié)，地址），其中字節(jié)是代表接收到的數(shù)據(jù)的字節(jié)對(duì)象，而地址是發(fā)送數(shù)據(jù)的套接字的地址

• socket.recvmsg(bufsize[, ancbufsize[, flags]])

  從套接字接收普通數(shù)據(jù)（最多bufsize字節(jié)）和輔助數(shù)據(jù)

• socket.recvmsg_into(buffers[, ancbufsize[, flags]])

• socket.recvfrom_into(buffer[, nbytes[, flags]])

• socket.recv_into(buffer[, nbytes[, flags]])

• socket.send(bytes[, flags])

  向套接字發(fā)送數(shù)據(jù)。返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)。應(yīng)用程序負(fù)責(zé)檢查所有數(shù)據(jù)是否已經(jīng)發(fā)送；如果只傳輸了部分?jǐn)?shù)據(jù)，應(yīng)用程序需要嘗試傳遞剩余的數(shù)據(jù)

• socket.sendall(bytes[, flags])

  將數(shù)據(jù)發(fā)送到套接字。與 send()不同，此方法繼續(xù)從字節(jié)發(fā)送數(shù)據(jù)，直到所有數(shù)據(jù)都已發(fā)送或發(fā)生錯(cuò)誤為止。

• socket.sendto(bytes, flags, address)

  向套接字發(fā)送數(shù)據(jù)。套接字不應(yīng)連接到遠(yuǎn)程套接字，因?yàn)槟繕?biāo)套接字是由地址指定的

• socket.sendmsg(buffers[, ancdata[, flags[, address]]])

  將普通數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)發(fā)送到套接字，從一系列緩沖區(qū)中收集非輔助數(shù)據(jù)，并將其串聯(lián)為一條消息

• socket.sendmsg_afalg([msg, ]*, op[, iv[, assoclen[, flags]]])

• socket.sendfile(file, offset=0, count=None)

  使用高性能的 os.sendfile發(fā)送文件，直到達(dá)到 EOF為止，并返回已發(fā)送的字節(jié)總數(shù)。
  文件必須是以二進(jìn)制模式打開(kāi)的常規(guī)文件對(duì)象。 如果 os.sendfile 不可用（例如Windows）或文件不是常規(guī)文件，將使用 send()代替。 offset告訴您從哪里開(kāi)始讀取文件。
  如果指定，count是要發(fā)送的字節(jié)總數(shù)，而不是發(fā)送文件直到達(dá)到EOF。 返回時(shí)或發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，文件位置將更新，在這種情況下，file.tell()可用于確定已發(fā)送的字節(jié)數(shù)。 套接字必須為SOCK_STREAM類型。 不支持非阻塞套接字

• socket.set_inheritable(inheritable)

• socket.setblocking(flag)

  設(shè)置套接字的阻塞或非阻塞模式:如果 flag為 false，則將套接字設(shè)置為非阻塞，否則設(shè)置為阻塞模式

• socket.settimeout(value)

  設(shè)置阻塞套接字操作的超時(shí)。值參數(shù)可以是表示秒的非負(fù)浮點(diǎn)數(shù)，也可以是None。
  如果給定 0，則套接字將處于非阻塞模式。如果沒(méi)有給出，套接字將進(jìn)入阻塞模式

• socket.setsockopt(level, optname, None, optlen: int)

• socket.shutdown(how)

• socket.share(process_id)

  復(fù)制套接字，并準(zhǔn)備將其與目標(biāo)進(jìn)程共享。 目標(biāo)進(jìn)程必須提供有 process_id

Ex

Python反彈 shell