python socket

从比赛的一道PPC题中对send和recv方法的认识

服务端源码：

#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

import random
import time
import SocketServer

from congratulation import FLAG


banner = r'''
  ___|      _)         ___|
 |      _ \  | __ \   |      _` | __ `__ \   _ \
 |     (   | | |   |  |   | (   | |   |   |  __/
\____|\___/ _|_|  _| \____|\__,_|_|  _|  _|\___|
'''


class HandleClient(SocketServer.StreamRequestHandler):
    timeout = 3

    def handle(self):
        req = self.request
        req.sendall(banner + '\n\n')

        iround = 0
        allround = 1000
        start = int(time.time())
        seed = int(time.time())
        random.seed(seed)
        t = time.localtime(seed)
        req.sendall('Server time: [%s]\n\n' % time.asctime(time.localtime(seed)))
        req.sendall('Welcome to CCTF final battle.\n\nI think you are good at programing, so let\'s play coin game.\n')
        req.sendall('Rules: just guess positive(1) or negative(0) of coin status in each round.\n\n')
        req.sendall('I will print flag to you, if you guess all status in 1000 rounds. :)\n\n')

        while iround < allround:
            """
            if int(time.time()) - start > 30:
                req.sendall("Time Out...")
                req.close()
                return
            """
            answer = random.choice(['0', '1'])
            req.sendall('::::: Round %d :::::\nguess:' % (iround + 1))

            try:
                t = req.recv(8).strip()
            except Exception:
                req.close()
                return

            if t == answer:
                req.sendall('Nice job, go on.\n')
                iround += 1
            else:
                req.sendall("Wrong :(\n")
                req.close()
                return

        req.sendall("You hit it! Flag is %s" % FLAG)
        print 'Got flag from', self.client_address


class ThreadedServer(SocketServer.ThreadingMixIn, SocketServer.TCPServer):
    pass


if __name__ == '__main__':
    host, port = "", int(55554)
    server = ThreadedServer((host, port), HandleClient)
    server.allow_reuse_address = True
    server.serve_forever()

客户端源码：

import socket, time, re, random
HOST = ''
PORT = 55554
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.connect((HOST, PORT))
time.sleep(0.5)
f = s.recv(512)
print f
t = re.findall(re.compile(r'time:\s\[(.*?)\]'), f)[0]
u = int(time.mktime(time.strptime(t, '%a %b %d %H:%M:%S %Y')))
random.seed(u)
for i in range(1000):
    answer = random.choice(['0', '1'])
    s.send(answer)
    time.sleep(0.00025)
    print s.recv(64)

我写客户端脚本时，遇到的问题及认识：

　　1.客户端代码第6行要挂起一段时间，否则recv()方法因不能完整接收数据无法匹配后续的正则而报错，这是因为要给数据传送一点延迟时间。但是默认情况下socket应该是阻塞的，为什么会出现这种情况？从服务端源码来看，是因为前边的数据是分成几次send的。

　　2.当服务端在本机运行和在远程运行时会出现截然不同的情况，服务端远程运行时客户端在第15行代码处不需要挂起，而本机运行时则必须挂起一段时间，否则也会报错，从源码发现也是因为数据分成两段send造成的，但是为什么远程和本机运行结果会不同呢？

　　通过修改客户端源码测试发现，远程运行时，一个recv()方法可以完整接收两次send过来的数据，而本机则不行。解决方法就是在客户端send之后挂起一下，等待两次send的数据都到达接收缓冲区再recv,或者写两个recv，两个recv缓冲区长度分别对应两个send发送的实际长度。

　　从这里我知道了SOCKET_STREAM是字节流的套接字，传输层发送的应用层信息没有信息边界，信息放到管道里传输到对面的缓冲队列里，对信息边界的处理则由应用层协议完成。

　　但是还是没有解决本机和远程之间出现这种差异的原因，源码的调试已经无法发现问题，所以抓包测试一下，通过抓包发现服务器端在远程时，TCP协议包里封装了两次send的数据，而在本机时，两次send的数据在两个TCP包里。这就解释了本机和远程的差异。

　　但是为什么会有这种不同，也就是说在远程发送时发生了粘包，而本机没有。粘包可以在发送方解决，也可以在接收方解决，发送方设置立即发送数据或接收方确定消息边界，而在我写的这个客户端源码中是希望发生粘包的，当在本机时因为几乎没有延迟，缓冲区的数据被立即发送而没有发生粘包，所以会出现不同。

　　

　　

 后来又发现非同一主机，也可能发生这种不粘包现象，抓包分析这是由于程序运行速度和TCP发送数据的时机共同决定的