python的簡單udp使用的簡單介紹

• 1、python udp發送數據的問題
• 2、Python 之 Socket編程(TCP/UDP)
• 3、python怎麼用udp協議來log
• 4、python 中怎麼用UDP模擬實現ftp服務器 與客戶端

一個簡單的python socket編程

一、套接字

套接字是為特定網絡協議（例如TCP/IP，ICMP/IP，UDP/IP等）套件對上的網絡應用程序提供者提供當前可移植標準的對象。它們允許程序接受並進行連接，如發送和接受數據。為了建立通信通道，網絡通信的每個端點擁有一個套接字對象極為重要。

套接字為BSD UNIX系統核心的一部分，而且他們也被許多其他類似UNIX的操作系統包括Linux所採納。許多非BSD UNIX系統（如ms-dos，windows，os/2，mac os及大部分主機環境）都以庫形式提供對套接字的支持。

三種最流行的套接字類型是:stream,datagram和raw。stream和datagram套接字可以直接與TCP協議進行接口，而raw套接字則接口到IP協議。但套接字並不限於TCP/IP。

二、套接字模塊

套接字模塊是一個非常簡單的基於對象的接口，它提供對低層BSD套接字樣式網絡的訪問。使用該模塊可以實現客戶機和服務器套接字。要在python 中建立具有TCP和流套接字的簡單服務器，需要使用socket模塊。利用該模塊包含的函數和類定義，可生成通過網絡通信的程序。一般來說，建立服務器連接需要六個步驟。

第1步是創建socket對象。調用socket構造函數。

socket=socket.socket(familly,type)

family的值可以是AF_UNIX(Unix域，用於同一台機器上的進程間通訊)，也可以是AF_INET（對於IPV4協議的TCP和 UDP），至於type參數，SOCK_STREAM（流套接字）或者 SOCK_DGRAM（數據報文套接字）,SOCK_RAW（raw套接字）。

第2步則是將socket綁定（指派）到指定地址上，socket.bind(address)

address必須是一個雙元素元組,((host,port)),主機名或者ip地址+端口號。如果端口號正在被使用或者保留，或者主機名或ip地址錯誤，則引發socke.error異常。

第3步，綁定後，必須準備好套接字，以便接受連接請求。

socket.listen(backlog)

backlog指定了最多連接數，至少為1，接到連接請求後，這些請求必須排隊，如果隊列已滿，則拒絕請求。

第4步，服務器套接字通過socket的accept方法等待客戶請求一個連接：

connection,address=socket.accept()

調用accept方法時，socket會進入’waiting’（或阻塞）狀態。客戶請求連接時，方法建立連接並返回服務器。accept方法返回一個含有倆個元素的元組，形如(connection,address)。第一個元素（connection）是新的socket對象，服務器通過它與客戶通信；第二個元素（address）是客戶的internet地址。

第5步是處理階段，服務器和客戶通過send和recv方法通信（傳輸數據）。服務器調用send，並採用字符串形式向客戶發送信息。send方法返回已發送的字符個數。服務器使用recv方法從客戶接受信息。調用recv時，必須指定一個整數來控制本次調用所接受的最大數據量。recv方法在接受數據時會進入’blocket’狀態，最後返回一個字符串，用它來表示收到的數據。如果發送的量超過recv所允許，數據會被截斷。多餘的數據將緩衝於接受端。以後調用recv時，多餘的數據會從緩衝區刪除。

第6步，傳輸結束，服務器調用socket的close方法以關閉連接。

建立一個簡單客戶連接則需要4個步驟。

第1步，創建一個socket以連接服務器 socket=socket.socket(family,type)

第2步，使用socket的connect方法連接服務器 socket.connect((host,port))

第3步，客戶和服務器通過send和recv方法通信。

第4步，結束後，客戶通過調用socket的close方法來關閉連接。

python 編寫server的步驟：

第一步是創建socket對象。調用socket構造函數。如：

socket = socket.socket( family, type )

family參數代表地址家族，可為AF_INET或AF_UNIX。AF_INET家族包括Internet地址，AF_UNIX家族用於同一台機器上的進程間通信。

type參數代表套接字類型，可為SOCK_STREAM(流套接字)和SOCK_DGRAM(數據報套接字)。

第二步是將socket綁定到指定地址。這是通過socket對象的bind方法來實現的：

socket.bind( address )

由AF_INET所創建的套接字，address地址必須是一個雙元素元組，格式是(host,port)。host代表主機，port代表端口號。如果端口號正在使用、主機名不正確或端口已被保留，bind方法將引發socket.error異常。

第三步是使用socket套接字的listen方法接收連接請求。

socket.listen( backlog )

backlog指定最多允許多少個客戶連接到服務器。它的值至少為1。收到連接請求後，這些請求需要排隊，如果隊列滿，就拒絕請求。

第四步是服務器套接字通過socket的accept方法等待客戶請求一個連接。

connection, address = socket.accept()

調用accept方法時，socket會時入“waiting”狀態。客戶請求連接時，方法建立連接並返回服務器。accept方法返回一個含有兩個元素的元組(connection,address)。第一個元素connection是新的socket對象，服務器必須通過它與客戶通信；第二個元素 address是客戶的Internet地址。

第五步是處理階段，服務器和客戶端通過send和recv方法通信(傳輸數據)。服務器調用send，並採用字符串形式向客戶發送信息。send方法返回已發送的字符個數。服務器使用recv方法從客戶接收信息。調用recv 時，服務器必須指定一個整數，它對應於可通過本次方法調用來接收的最大數據量。recv方法在接收數據時會進入“blocked”狀態，最後返回一個字符串，用它表示收到的數據。如果發送的數據量超過了recv所允許的，數據會被截短。多餘的數據將緩衝於接收端。以後調用recv時，多餘的數據會從緩衝區刪除(以及自上次調用recv以來，客戶可能發送的其它任何數據)。

傳輸結束，服務器調用socket的close方法關閉連接。

python編寫client的步驟：

創建一個socket以連接服務器：socket = socket.socket( family, type )

使用socket的connect方法連接服務器。對於AF_INET家族,連接格式如下：

socket.connect( (host,port) )

host代表服務器主機名或IP，port代表服務器進程所綁定的端口號。如連接成功，客戶就可通過套接字與服務器通信，如果連接失敗，會引發socket.error異常。

處理階段，客戶和服務器將通過send方法和recv方法通信。

傳輸結束，客戶通過調用socket的close方法關閉連接。

下面給個簡單的例子：

server.py

python 代碼

if __name__ == ‘__main__’:

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

sock.bind((‘localhost’, 8001))

sock.listen(5)

while True:

connection,address = sock.accept()

try:

connection.settimeout(5)

buf = connection.recv(1024)

if buf == ‘1’:

connection.send(‘welcome to server!’)

else:

connection.send(‘please go out!’)

except socket.timeout:

print ‘time out’

connection.close()

client.py

python 代碼

if __name__ == ‘__main__’:

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

sock.connect((‘localhost’, 8001))

import time

time.sleep(2)

sock.send(‘1’)

print sock.recv(1024)

sock.close()

在終端運行server.py，然後運行clien.py，會在終端打印“welcome to server!”。如果更改client.py的sock.send(‘1’)為其它值在終端會打印”please go out!“，更改time.sleep(2)為大於5的數值， 服務器將會超時。

舉例：

服務端:

#socket server端

#獲取socket構造及常量

from socket import *

#”代表服務器為localhost

myHost = ”

#在一個非保留端口號上進行監聽

myPort = 50007

#設置一個TCP socket對象

sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

#綁定它至端口號

sockobj.bind((myHost, myPort))

#監聽，允許5個連結

sockobj.listen(5)

#直到進程結束時才結束循環

while True:

#等待下一個客戶端連結

connection, address = sockobj.accept( )

#連結是一個新的socket

print ‘Server connected by’, address

while True:

#讀取客戶端套接字的下一行

data = connection.recv(1024)

#如果沒有數量的話，那麼跳出循環

if not data: break

#發送一個回復至客戶端

connection.send(‘Echo=’ + data)

#當socket關閉時eof

connection.close( )

客戶端:

import sys

from socket import *

serverHost = ‘localhost’

serverPort = 50007

#發送至服務端的默認文本

message = [‘Hello network world’]

#如果參數大於1的話，連結的服務端為第一個參數

if len(sys.argv) 1:

serverHost = sys.argv[1]

#如果參數大於2的話，連結的文字為第二個參數

if len(sys.argv) 2:

message = sys.argv[2:]

#建立一個tcp/ip套接字對象

sockobj = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

#連結至服務器及端口

sockobj.connect((serverHost, serverPort))

for line in message:

#經過套按字發送line至服務端

sockobj.send(line)

#從服務端接收到的數據，上限為1k

data = sockobj.recv(1024)

#確認他是引用的，是’x’

print ‘Client received:’, repr(data)

#關閉套接字

sockobj.close( )

socket(family,type[,protocal]) 使用給定的地址族、套接字類型、協議編號（默認為0）來創建套接字。

有效的端口號： 0～ 65535

但是小於1024的端口號基本上都預留給了操作系統

POSIX兼容系統(如Linux、Mac OS X等)，在/etc/services文件中找到這些預留端口與的列表

面向連接的通信提供序列化、可靠的和不重複的數據交付，而沒有記錄邊界。意味着每條消息都可以拆分多個片段，並且每個消息片段都能到達目的地，然後將它們按順序組合在一起,最後將完整的信息傳遞給等待的應用程序。

實現方式(TCP)：

傳輸控制協議（TCP）， 創建TCP必須使用SOCK_STREAM作為套接字類型

因為這些套接字（AF_INET）的網絡版本使用因特網協議(IP)來搜尋網絡中的IP,

所以整個系統通常結合這兩種協議(TCP/IP)來進行網絡間數據通信。

數據報類型的套接字, 即在通信開始之前並不需要建議連接,當然也無法保證它的順序性、可靠性或重複性

實現方式(UDP)

用戶數據包協議（UDP), 創建UDP必須使用SOCK_DGRAM (datagram)作為套接字類型

它也使用因特網來尋找網絡中主機，所以是UDP和IP的組合名字UDP/IP

注意點:

1）TCP發送數據時，已建立好TCP連接，所以不需要指定地址。UDP是面向無連接的，每次發送要指定是發給誰。

2）服務端與客戶端不能直接發送列表，元組，字典。需要字符串化repr(data)。

TCP的優點： 可靠，穩定 TCP的可靠體現在TCP在傳遞數據之前，會有三次握手來建立連接，而且在數據傳遞時，有確認、窗口、重傳、擁塞控制機制，在數據傳完後，還會斷開連接用來節約系統資源。

TCP的缺點： 慢，效率低，佔用系統資源高，易被攻擊 TCP在傳遞數據之前，要先建連接，這會消耗時間，而且在數據傳遞時，確認機制、重傳機制、擁塞控制機制等都會消耗大量的時間，而且要在每台設備上維護所有的傳輸連接，事實上，每個連接都會佔用系統的CPU、內存等硬件資源。 而且，因為TCP有確認機制、三次握手機制，這些也導致TCP容易被人利用，實現DOS、DDOS、CC等攻擊。

什麼時候應該使用TCP : 當對網絡通訊質量有要求的時候，比如：整個數據要準確無誤的傳遞給對方，這往往用於一些要求可靠的應用，比如HTTP、HTTPS、FTP等傳輸文件的協議，POP、SMTP等郵件傳輸的協議。 在日常生活中，常見使用TCP協議的應用如下： 瀏覽器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件傳輸.

UDP的優點： 快，比TCP稍安全 UDP沒有TCP的握手、確認、窗口、重傳、擁塞控制等機制，UDP是一個無狀態的傳輸協議，所以它在傳遞數據時非常快。沒有TCP的這些機制，UDP較TCP被攻擊者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是無法避免攻擊的，比如：UDP Flood攻擊……

UDP的缺點： 不可靠，不穩定 因為UDP沒有TCP那些可靠的機制，在數據傳遞時，如果網絡質量不好，就會很容易丟包。

什麼時候應該使用UDP： 當對網絡通訊質量要求不高的時候，要求網絡通訊速度能盡量的快，這時就可以使用UDP。 比如，日常生活中，常見使用UDP協議的應用如下： QQ語音 QQ視頻 TFTP ……

from socket import *

ADDR = (” , 21567)

udpSerSock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)

udpSerSock.bind(ADDR)

while True:

data, addr = udpSerSock.recvfrom(1024)

print data

udpSerSock.close()

客戶機:from socket import *

ADDR = (‘localhost’, 21567)

udpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

while True :

data = raw_input(‘ ‘)

udpCliSock.sendto(data, ADDR)

udpCliSock.close()

實現的功能也很簡單 , 服務器斷運行到recvfrom 函數時 , 就處於堵塞狀態 , 等待消息來臨.

這時候 , 客戶端向 ‘localhost’ 這個地址發送了一段數據 (localhost 在Python 代表 127.0.0.1 )

recvfrom 接收到消息 , 然後將其打印出來 , 然後新的一輪循環開始…

這個應該是可以實現的。你可以使用一個twist的包。

用異步方式實現通訊。

然後再將FTP協議中的幾個方法，全部用UDP封裝一下。不過要做包的檢驗。

還有順序。