模拟ssh执行远程命令
服务端
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
| from socket import *
import subprocess
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8090))
server.listen(5)
while True:
conn, client_addr = server.accept()
print(client_addr)
while True:
try:
cmd = conn.recv(1024)
if not cmd:break
obj = subprocess.Popen(cmd.decode('utf-8'), shell=True,
stdout=subprocess.PIPE,
stderr=subprocess.PIPE
)
stdout = obj.stdout.read()
stderr = obj.stderr.read()
cmd_res = stdout+stderr
print(len(cmd_res))
conn.send(cmd_res)
except ConnectionResetError:
break
conn.close()
server.close()
|
客户端
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
| from socket import *
client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(('127.0.0.1', 8090))
while True:
cmd = input('>>: ').strip()
if not cmd:continue
client.send(cmd.encode('utf-8'))
data = client.recv(1024)
print(data.decode('gbk')) #环境时windows收包后要转成gbk格式。
client.close()
|
粘包现象
什么是粘包?
须知:只有TCP有粘包现象,UDP永远不会粘包。
首先需要掌握一个socket收发消息的原理
发送端可以是一K一K地发送数据,而接收端的应用程序可以两K两K地提走数据,当然也有可能一次提走3K或6K数据,或者一次只提走几个字节的数据,也就是说,应用程序所看到的数据是一个整体,或说是一个流(stream),一条消息有多少字节对应用程序是不可见的,因此TCP协议
是面向流的协议,这也是容易出现粘包问题的原因。而UDP
是面向消息的协议,每个UDP段
都是一条消息,应用程序必须以消息为单位提取数据,不能一次提取任意字节的数据,这一点和TCP
是很不同的。
怎样定义消息呢?可以认为对方一次性write/send
的数据为一个消息,需要明白的是当对方send
一条信息的时候,无论底层怎样分段分片,TCP协议层
会把构成整条消息的数据段排序完成后才呈现在内核缓冲区。
例如基于TCP
的套接字客户端往服务端上传文件,发送时文件内容是按照一段一段的字节流发送的,在接收方看了,根本不知道该文件的字节流从何处开始,在何处结束。
所谓粘包问题主要还是因为接收方不知道消息之间的界限,不知道一次性提取多少字节的数据所造成的。
此外,发送方引起的粘包是由TCP协议
本身造成的,TCP
为提高传输效率,发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一个TCP
段。若连续几次需要send
的数据都很少,通常TCP
会根据优化算法把这些数据合成一个TCP段
后一次发送出去,这样接收方就收到了粘包数据。
TCP
与UDP
TCP
(transport control protocol,传输控制协议)是面向连接的,面向流的,提供高可靠性服务。收发两端(客户端和服务器端)都要有一一成对的socket,因此,发送端为了将多个发往接收端的包,更有效的发到对方,使用了优化方法(Nagle算法
),将多次间隔较小且数据量小的数据,合并成一个大的数据块,然后进行封包。这样,接收端,就难于分辨出来了,必须提供科学的拆包机制。 即面向流的通信是无消息保护边界的。UDP
(user datagram protocol,用户数据报协议)是无连接的,面向消息的,提供高效率服务。不会使用块的合并优化算法,, 由于UDP
支持的是一对多的模式,所以接收端的skbuff
(套接字缓冲区)采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包
,在每个UDP包
中就有了消息头(消息来源地址,端口等信息),这样,对于接收端来说,就容易进行区分处理了。 即面向消息的通信是有消息保护边界的。tcp
是基于数据流的,于是收发的消息不能为空,这就需要在客户端和服务端都添加空消息的处理机制,防止程序卡住,而udp
是基于数据报的,即便是你输入的是空内容(直接回车),那也不是空消息,udp协议
会帮你封装上消息头。
udp
的recvfrom
是阻塞的,一个recvfrom(x)
必须对唯一一个sendinto(y)
,收完了x
个字节的数据就算完成,若是y>x
数据就丢失,这意味着udp
根本不会粘包,但是会丢数据,不可靠。
TCP
的协议数据不会丢,没有收完包,下次接收,会继续上次继续接收,己端总是在收到ack
时才会清除缓冲区内容。数据是可靠的,但是会粘包。
两种情况下会发生粘包
发送端需要等缓冲区满才发送出去,造成粘包(发送数据时间间隔很短,数据了很小,会合到一起,产生粘包)
运行上面的服务端和客户端代码看TCP粘包现象。
结果:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
| #服务端
('127.0.0.1', 3221)
21944 #一共21944个字节数据,只收了1024个字节数据。剩下的就会粘包。
393
393
#客户端 执行tasklist 相当于打印windows的任务管理器,然后再执行dir查看有哪些文件。
>>: tasklist
映像名称 PID 会话名 会话# 内存使用
========================= ======== ================ =========== ============
System Idle Process 0 Services 0 8 K
System 4 Services 0 144 K
Secure System 88 Services 0 73,304 K
Registry 156 Services 0 93,616 K
smss.exe 528 Services 0 1,256 K
csrss.exe 880 Services 0 5,200 K
wininit.exe 980 Services 0 6,700 K
csrss.exe 988 Console 1 7,392 K
services.exe 784 Services 0 12,104 K
LsaIso.exe 816 Services 0 3,352 K
lsass.exe 808 Services 0 24,360 K
winlogon
>>: dir
.exe 1064 Console 1 13,052 K
svchost.exe 1192 Services 0 35,916 K
fontdrvhost.exe 1228 Console 1 14,864 K
fontdrvhost.exe 1236 Services 0 4,444 K
WUDFHost.exe 1244 Services 0 18,332 K
svchost.exe 1360 Services 0 18,016 K
svchost.exe 1408 Services 0 9,484 K
dwm.exe 1512 Console 1 154,792 K
svchost.exe 1644 Services 0 9,572 K
svchost.exe 1656 Services 0 13,208 K
svchost.exe 1664 Services 0 14,728 K
svchost.exe 1680 Services 0 11,348 K
svchost.exe 1708 Services 0 5,540 K
svchost.exe
|
发现dir
显示的不是当前目录下的内容,仿佛是上一次执行tasklist
后内容没显示全。
接收方不及时接收缓冲区的包,造成多个包接收(客户端发送了一段数据,服务端只收了一小部分,服务端下次再收的时候还是从缓冲区拿上次遗留的数据,产生粘包) 。
拆包的发生情况
当发送端缓冲区的长度大于网卡的MTU
时,TCP
会将这次发送的数据拆成几个数据包发送出去。
补充问题一:为何TCP是可靠传输,UDP是不可靠传输
TCP
在数据传输时,发送端先把数据发送到自己的缓存中,然后协议控制将缓存中的数据发往对端,对端返回一个ack=1
,发送端则清理缓存中的数据,对端返回ack=0
,则重新发送数据,所以TCP
是可靠的。
而udp
发送数据,对端是不会返回确认信息的,因此不可靠。
补充问题二:send(字节流)和recv(1024)及sendall
recv
里指定的1024意思是从缓存里一次拿出1024个字节的数据
send
的字节流是先放入己端缓存,然后由协议控制将缓存内容发往对端,如果待发送的字节流大小大于缓存剩余空间,那么数据丢失,用sendall
就会循环调用send
,数据不会丢失。
警告
本文最后更新于 April 12, 2022,文中内容可能已过时,请谨慎使用。