套接字是網絡間通信的端點，套接字編程使這些端點能夠傳輸數據，從而支持網絡和程序之間的通信。對于初學者來說，套接字編程很重要，可以理解網絡如何通信。

套接字編程具有很多好處，例如幫助實時連接，并且可以使用多種編程語言。最受歡迎的編程語言選項之一是Python，它是網絡專業人員在職業生涯中會用到的通用語言。《掌握Python的網絡和安全》一書的作者JoséManuel Ortega認為，雖然Python不是套接字編程初學者應該學習的唯一語言，但它具有各種工具和模塊來幫助處理數據包，并提供高層次和低層次方法來處理套接字。

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《掌握Python的網絡和安全》第二版探討了Python庫和腳本的網絡和安全，并探索了HTTP和套接字編程等方面來幫助初學者學習。

初學者對套接字編程的常見問題有哪些?

José Manuel Ortega：對于初學者來說，最常見的問題與套接字的實用程序有關，在高層次來看，我們在編程語言(例如Python和C / C ++)中可使用哪些庫，而在較低層次上，則涉及操作系統如何使用它用于應用程序間的通信。

最后，我認為這并不會在很大程度上取決所使用的庫，具體取決于它們的編程語言或操作系統。最終，這更多地取決于人們對于網絡和安全概念的理解，以及如何在無需了解庫或特定語言的情況下解決特定問題。

庫和Python這樣的語言，可以幫助你找到解決方案，但它們本身并不能為你提供解決方案，因為你需要了解網絡以及協議和操作系統的基本工作原理。然后再學習某種庫或編程語言，這并不是最重要的事情。

如果有人更具體地詢問我有關Python中使用的庫的信息，我將推薦我在書中分析的那些庫。根據你最喜歡的語言，你會有不同的選擇，我建議你嘗試使用其他具有更好性能的語言，例如C / C ++。

套接字編程對網絡和安全的好處和挑戰是什么?

Ortega：從網絡的角度來看，我們可以使用套接字來部署客戶端服務器應用程序-例如，聊天應用程序。從安全的角度來看，套接字在較低級別上用于確定計算機已打開的端口，而典型的端口掃描程序工具(例如Nmap)在較低級別上使用它們。它們也可以用于連接到外部服務器-通過使用反向Shell，這與我們使用SSH [Secure Socket Shell]命令的方式相同。

主要挑戰在于，能否異步發出請求，例如，通過python-socketio項目，你可以部署客戶端、應用程序和服務器，可與Python Web框架(例如Flask)集成。

對于傳輸控制協議(TCP)到用戶數據報協議(UDP)，套接字編程有什么不同?

Ortega：TCP和UDP之間的主要區別在于TCP是面向連接的。這意味著它可以保證我們的數據包將到達目的地，并在數據包傳遞失敗時發出錯誤通知。另一方面，UDP則適用于需要高效通信且不必擔心數據包丟失的應用程序。

在Python中使用TCP和UDP的主要區別在于，創建套接字時，必須將SOCK_DGRAM用于UDP，將SOCK_STREAM用于TCP。

為什么網絡專業人員應該使用Python進行套接字編程而不是另一種語言?

Ortega：Python提供所需的套接字模塊，以在高級別和低級別使用套接字。套接字模塊提供所有必需的功能，可以快速編寫TCP和UDP客戶端和服務器。

Python還提供其他工具，用于處理網絡數據包，例如Scapy，它是用Python編寫的模塊，用于處理支持多種網絡協議的數據包。該工具允許創建和修改各種類型的網絡數據包，實現捕獲和嗅探數據包的功能。

此外，如果我們將其與C / C ++之類的程序進行比較，其學習曲線也很低。

什么在推動套接字編程的部署?有沒有可行的替代方案?

Ortega：套接字提供的主要優點是它們具有實時維護連接的能力，并且我們可以在連接的一端到另一端之間發送和接收數據。例如，我們可以創建自己的客戶端-服務器應用程序，該應用程序允許我們實時接收和發送消息，并以異步方式處理這些消息。

在Python中使用套接字的主要替代方法是，我們可以在asyncio模塊中找到該模塊，該模塊允許我們并行執行異步調用，以并行啟動請求。