Python网络编程 —— IP、UDP

IP

ip地址： 在网络中标识一台唯一的设备

ip地址的作用： 通过ip地址在网络中找到对应的设备，然后可以给这个设备发送数据

ip地址分为：ipv4 ipv6

域名：方便记忆某台电脑的主机地址，域名能解析出来一个ip地址（DNS解析）

ping 127.0.0.1 能ping通即代表电脑网卡没有问题，网络正常就能上网

网络通信流程：

通过ip地址找到对应的设备（电脑，手机等），然后通过端口号找到端口，再通过端口给应用程序发送数据

端口号分为知名端口号和动态端口号（知名端口号是系统使用的，动态端口号是程序员设置使用的）

知名端口号：范围从0-1023

动态端口范围：1024-65535 ，当程序关闭时，同时也就释放了所占用的端口号

查看端口号：netstat -an

查看端口号被哪个程序占用： lsof -i[tcp/udp]:端口号 (找不到时，使用管理员权限，加sudo)

根据进程编号杀死指定进程：kill -9 进程号

UDP

概念：英文全拼（User Datagram Protocol）简称用户数据报协议，它是无连接的、不可靠的网络传输协议

面向无连接型：无需确认对端是否存在，发送端可随时发送数据（udp网络传输协议好比现实生活中写信）

UDP特点:

无连接、资源开销小、传输速度快、UDP每个数据包最大是64K

UDP优点：

传输速度快

不需要连接，资源开销小

UDP缺点：

传输数据不可靠，容易丢失数据包

没有流量控制，当对方没有及时接收数据，发送方一直发送数据会导致缓冲区数据满了，电脑出现卡死情况，所以接收方需要及时接收数据

socket

进程：运行的程序或者软件称之为进程

进程通信：运行的程序之间的数据共享

socket：简称：套接字，是进程间通信的一个工具，它能实现把数据从一方传输到另外一方，完成不同电脑上进程之间的通信

使用场景：只要和网络相关，几乎都需要使用socket

UDP网络程序

UDP网络程序流程

1.创建socket套接字

2.发送/接收数据

3.关闭套接字

创建socket 发送数据

在Python中使用socket模块的函数socket

import socket

# 判断是否是主模块，判断是否是程序入口
if __name__ == "__main__":
    # 创建UDP套接字
    # 1. ip地址的类型：AF_INET: ipv4, AF_INET6: ipv6
    # 2. 传输协议类型：SOCK_DGRAM:udp协议
    udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

    # 准备数据
    send_content = "学习socket,很开心"

    # 把字符串编码成为二进制数据
    send_data = send_content.encode("utf-8")

    # 发送数据
    udp_socket.sendto(send_data,('192.168.138.50',8080))

    # 关闭套接字
    udp_socket.close()

创建socket 接收数据

import socket
if __name__ == "__main__":
    # 创建udp套接字
    udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

    # 准备发送的数据
    send_content = "测试测试"

    # 对数据进行编码，把字符串转成对应的二进制数据
    send_data = send_content.encode("gbk")

    # 发送数据
    udp_socket.sendto(sned_data,("192.168.138.50", 8080))

    # 接受数据，1024表示：每次接收数据的最大字节数
    recv_data, ip_port = udp_socket.recvfrom(1024)
    

    # 对二进制数据进行解码
    # sep : 指定数据的分隔符
    recv_content = recv_data.decode("gbk")
    print(recv_content, ip_port, sep="&")

    # 关闭
    udp_socket.close()

udp绑定端口号

udp 绑定信息：一般情况下，在一台电脑上运行的网络程序有很多，为了不与其他的网络程序占用同一个端口号，往往在编程中，udp的端口号一般不绑定

但是如果需要做成一个服务端的程序的话，是需要绑定的

绑定端口号：

import socket


if __name__ == "__main__":
    # 创建udp套接字
    udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

    # 绑定端口号, "" : 表示本机的任意IP地址，可以解决电脑上多个网卡都能收到数据
    udp_socket.bind("", 9090)

    # 发送数据
    udp_socket.sendto("哈哈".encode("gbk"),("192.168.138.50", 8080))

    # 接收数据
    recv_data, ip_port = udp_socket.recvfrom(1024)

    # 把二进制数据进行解码
    recv_content = recv_data.decode("gbk")
    print(recv_content, ip_port)
    
    # 关闭套接字
    udp_socket.close()

UDP 发送广播消息

import socket


if __name__ == "__main__":
    # 创建udp套接字
    udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    
    # 1.SQL_SOCKET:当前套接字
    # 2.SO_BROADCAST :广播选项
    # 3.True :是否开启广播选项
    udp_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, True)
    # 发送数据
    udp_socket.sendto("你好".encode("gbk"), ("192.168.138.50", 8989))

    # 关闭套接字

udp 聊天器

需求：

在一个电脑中编写一个程序，有两个功能

1.获取键盘数据，并将其发送给对方

2.接受数据并显示

import socket


if __name__ == "__main__":
    # 创建udp套接字
    udp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

    # 接收用户的功能选项
    menu_option = input("请输入功能选项 1.发送数据 2.接收数据 3.退出：")

    while True:
        if menu_option == "1":

            # 获取用户发送的数据
            send_content = input("请求输入您要发送的数据：")
            
            # 获取对方的IP地址
            dest_ip = input("请输入对方的ip地址：")
            
            # 获取对方的端口号
            dest_port = input("请输入对方的端口号：")
            
            # 把字符串进行gbk编码
            send_data = send_content.encode("gbk")

            # 发送数据
            udp_socket.sendto(send_data,(dest_ip,int(dest_port)))

        elif menu_option == "2":

            # 接收数据
            recv_data, ip_port = udp_socket.recvfrom(1024)

            # 对二进制数据进行解码
            recv_content = recv_data.decode("gbk")
            print(recv_content, ip_port)

        elif menu_option == "3":
            break

        else:
            print("请按提示操作！")

    # 关闭套接字
    udp_socket.close()

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