Python網絡編程UDP協議分析

這篇文章主要講解了“Python網絡編程UDP協議分析”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Python網絡編程UDP協議分析”吧！

UDP協議概述

• UDP協議——User Datagram Protocol，即用戶數據包協議，UDP協議是無連接、不可靠、高效率數據傳輸協議。

• UDP協議優點：開銷小、速度快、無連接。

• UDP協議缺點：無確認重傳和排序、無流控制、無錯誤恢復。

• UDP協議是面向報文的傳輸協議，它對報文既不拆分也不合并，而是給報文添加頭部后就向下交給IP層。發現錯誤時不要重傳，只是簡單地把錯誤的報文扔掉、或給應用程序提供警告。

• UDP協議廣泛運用在強調數據傳輸速率的多媒體應用領域，例如網絡聊天、在線視頻、網絡游戲、實時監控、路由協議中修改路由表等。

• TCP協議遇到丟包或錯誤時要求重傳，因而導致傳輸速率大幅降低。

• UDP協議遇到丟包或錯誤時不要求重傳，因為一個報文丟失后幾秒內會有新的報文替代它，所以UDP協議傳輸速率比TCP協議高很多。

• 應用程序需要根據需要自定義應用層協議來處理報文丟失、錯誤、失序的情況。

• 編寫UDP應用程序需要審慎考慮合適的報文長度：

• 局域網最大傳輸單元(Maximum Transmission Unit，MTU)默認是1500字節。

• UDP協議頭部是8字節、IP層協議頭部是20字節。

• 單條報文建議長度是1024字節，最大長度不得超過65507字節(報文加頭部總長不得超過65535字節)。

• 網絡環境較好時報文長度及接收緩存建議設大一些，可以減少報文接收不及時導致丟包的概率。

udp協議服務端

1. 創建socket實例。

   sk = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)

   
   

   注意：type=socket.SOCK_DGRAM是指定關鍵字參數，不能“缺省type=”，該參數用來指定使用udp協議。

2. 綁定ip和端口。

   sk.bind(('127.0.0.1',9001))

   
   

   說明：該方法有一個參數，類型是元組(元組的第一個元素是IP，第二個元素是端口)。無返回值。

3. 從UDP客戶端收報文。

   message,addrress = sk.recvfrom(1024)

   
   

   說明：該方法參數是接收消息長度。返回值是元組，元組第一項是消息，第二項是ip及端口。

4. 發送報文給UDP客戶端。

   sk.sendto(message,address)

   
   

   說明：該方法有二個參數，第一個參數是要發送的消息，必須是bytes型；第二個參數是元組(元組的第一個元素是IP，第二個元素是端口)。返回值是發送的字節數。

udp協議客戶端

1. 創建socket實例。

   sk = socket.socket()

   
   

2. 發報文給UDP服務端。

   sk.sendto(message.encode(),('127.0.0.1',9001))

   
   

   說明：該方法有二個參數，第一個參數是要發送的消息，必須是bytes型；第二個參數是元組(元組的第一個元素是IP，第二個元素是端口)。返回值是發送的字節數。

3. 從UDP服務端收報文。

   message = sk.recv(1024).decode()

   
   

   說明：該方法參數是接收消息長度。返回值是消息。

案例：udp協議聊天室

• 服務端

  import socket
  
  HOST = '127.0.0.1'  # IP地址PORT = 50007  # 端口max_connect = 5def main():accounts = {
       
       
       }with socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) as sk:sk.bind((HOST, PORT))while True:msg, address = sk.recvfrom(1024)rev = msg.decode().split('|||')accounts[rev[0]] = addressif rev[1] in accounts:sk.sendto(msg, accounts[rev[1]])if __name__ == "__main__":main()

  
  

  說明：這個是UDP協議簡易聊天室服務端模型，服務端接收到客戶端發來的消息，會記錄客戶端的ip和端口以及賬號，并更新到字典中。遇到發往目標賬戶的消息在字典中時，會將信息轉發給目標賬戶，從而實現多人聊天功能。
  注意：代碼目前沒有緩存消息，當要發送的目標不在線時，該消息會被丟棄。

• 客戶端

  import socketfrom threading import Threadimport sys
  
  HOST = '127.0.0.1'  # IP地址PORT = 50007  # 端口class Transceiver:def __init__(self, conn, server, account: str, target: str, buffer: int = 1024) -> None:self.conn = conn  # socket實例self.server = server  # 目標ip及端口self.buffer = buffer  # 緩存區大小self.path = (account + '|||' + target + '|||').encode()  # 己方賬號def send(self, message: str) -> None:"""發送消息"""if type(message) is str:  # 判斷消息類型message = message.encode()  # 將消息轉成bytes型，缺省參數是utf8編碼self.conn.sendto(self.path + message, self.server)  # 發送消息def recv(self):"""接收消息"""message, _ = self.conn.recvfrom(self.buffer)message = message.decode('utf8').split('|||')return message[1], message[2]  # 返回消息字符串def main():def send(m, message):m.send(message)def recv(m):while True:try:source, data = m.recv()print(f'收到"{source}"發來的信息：{data}')except:passwith socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM) as sk:account = input("請輸入你的賬號：")target = input("請輸入你想聊天的賬號：")m = Transceiver(sk, (HOST, PORT), account, target)t = Thread(target=recv, args=(m,))t.setDaemon(True)t.start()while True:message = input('請輸入你要發送的信息：')if not message:continueif message == 'q' or message == 'Q':sys.exit(0)Thread(target=send, args=(m, message)).start()if __name__ == "__main__":main()

  
  

  說明：這個是udp協議簡易聊天室客戶端模型，客戶端登錄時首先輸入自己的賬號和對方的賬號，然后進入循環，循環輸入發給對方賬號的消息，另開了子收獲進程接受服務端轉發來的消息。

感謝各位的閱讀，以上就是“Python網絡編程UDP協議分析”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對Python網絡編程UDP協議分析這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！