套接字是网络间通信的端点，套接字编程使这些端点能够传输数据，从而支持网络和程序之间的通信。对于初学者来说，套接字编程很重要，可以理解网络如何通信。

套接字编程具有很多好处，例如帮助实时连接，并且可以使用多种编程语言。最受欢迎的编程语言选项之一是Python，它是网络专业人员在职业生涯中会用到的通用语言。《掌握Python的网络和安全》一书的作者JoséManuel Ortega认为，虽然Python不是套接字编程初学者应该学习的唯一语言，但它具有各种工具和模块来帮助处理数据包，并提供高层次和低层次方法来处理套接字。

《掌握Python的网络和安全》第二版探讨了Python库和脚本的网络和安全，并探索了HTTP和套接字编程等方面来帮助初学者学习。

初学者对套接字编程的常见问题有哪些？

José Manuel Ortega：对于初学者来说，最常见的问题与套接字的实用程序有关，在高层次来看，我们在编程语言（例如Python和C / C ++）中可使用哪些库，而在较低层次上，则涉及操作系统如何使用它用于应用程序间的通信。

最后，我认为这并不会在很大程度上取决所使用的库，具体取决于它们的编程语言或操作系统。最终，这更多地取决于人们对于网络和安全概念的理解，以及如何在无需了解库或特定语言的情况下解决特定问题。

库和Python这样的语言，可以帮助你找到解决方案，但它们本身并不能为你提供解决方案，因为你需要了解网络以及协议和操作系统的基本工作原理。然后再学习某种库或编程语言，这并不是最重要的事情。

如果有人更具体地询问我有关Python中使用的库的信息，我将推荐我在书中分析的那些库。根据你最喜欢的语言，你会有不同的选择，我建议你尝试使用其他具有更好性能的语言，例如C / C ++。

套接字编程对网络和安全的好处和挑战是什么？

Ortega：从网络的角度来看，我们可以使用套接字来部署客户端服务器应用程序-例如，聊天应用程序。从安全的角度来看，套接字在较低级别上用于确定计算机已打开的端口，而典型的端口扫描程序工具（例如Nmap）在较低级别上使用它们。它们也可以用于连接到外部服务器-通过使用反向Shell，这与我们使用SSH [Secure Socket Shell]命令的方式相同。

主要挑战在于，能否异步发出请求，例如，通过python-socketio项目，你可以部署客户端、应用程序和服务器，可与Python Web框架（例如Flask）集成。

对于传输控制协议（TCP）到用户数据报协议（UDP），套接字编程有什么不同？

Ortega：TCP和UDP之间的主要区别在于TCP是面向连接的。这意味着它可以保证我们的数据包将到达目的地，并在数据包传递失败时发出错误通知。另一方面，UDP则适用于需要高效通信且不必担心数据包丢失的应用程序。

在Python中使用TCP和UDP的主要区别在于，创建套接字时，必须将SOCK_DGRAM用于UDP，将SOCK_STREAM用于TCP。

为什么网络专业人员应该使用Python进行套接字编程而不是另一种语言？

Ortega：Python提供所需的套接字模块，以在高级别和低级别使用套接字。套接字模块提供所有必需的功能，可以快速编写TCP和UDP客户端和服务器。

Python还提供其他工具，用于处理网络数据包，例如Scapy，它是用Python编写的模块，用于处理支持多种网络协议的数据包。该工具允许创建和修改各种类型的网络数据包，实现捕获和嗅探数据包的功能。

此外，如果我们将其与C / C ++之类的程序进行比较，其学习曲线也很低。

什么在推动套接字编程的部署？有没有可行的替代方案？

Ortega：套接字提供的主要优点是它们具有实时维护连接的能力，并且我们可以在连接的一端到另一端之间发送和接收数据。例如，我们可以创建自己的客户端-服务器应用程序，该应用程序允许我们实时接收和发送消息，并以异步方式处理这些消息。

在Python中使用套接字的主要替代方法是，我们可以在asyncio模块中找到该模块，该模块允许我们并行执行异步调用，以并行启动请求。