python網絡編程 - udp

UDP簡介

用戶數據報協議，是一個無鏈接的面向數據報的運輸層協議。

UDP不提供可靠性，它只是把應用程序傳給IP層的數據報發出去，可是並不能保證他們能到達目的地。

因爲UDP在傳輸數據報前不用在客戶和服務器之間創建一個鏈接，且沒有超時重發等機制，故而傳輸速度很快。

UDP是一種面向無鏈接的協議，每一個數據報都是一個獨立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在網絡上以任何可能的路徑傳往目的地，所以可否到達目的地，到達目的地的時間以及內容的正確性都是不能被保證的。

UDP能夠理解爲寫信，TCP能夠理解爲打電話。

UDP在互聯網中的丟包率幾乎爲0，在互聯網中（美國到中國），丟包率也很低，可是始終仍是存在丟包的可能

UDP特色

UDP是面向無鏈接的通信協議

UDP數據包括目的端口號和源端口號信息

通信不須要創建鏈接，因此能夠實現廣播發送

UDP傳輸數據有大小限制，每一個被傳輸的數據報必須限定在64KB以內

UDP是一個不可靠的協議，發送方發送的數據報並不必定以相同的次序到達接收方

適用場景

多點通訊和實時性要求高的場景

UDP是面向消息的協議，通訊時不須要創建鏈接，數據的傳輸天然是不可靠的，UDP通常用於多點通訊和實時的數據業務員，如：

語音廣播、視頻、QQ、TFTP（簡單文件傳送）、SNMP（簡單網絡管理協議）、RIP（路由信息協議，如報告股票市場，航空信息）、DNS（域名解釋）

注重速度流暢的場景

UDP操做簡單，並且僅須要較少的監護，所以一般用於局域網高可靠性的分散系統中的client/server應用程序。如：視頻會議系統，並不要求音頻視頻數據絕對的正確，只要保證連貫性就能夠了，這種狀況下顯然使用UDP會更合理。

 

UDP的Python程序

發送/接收數據

流程

建立一個UDP的程序的流程很簡單，以下：

一、建立客戶端套接字

二、發送/接收數據

三、關閉套接字

原理 

 

 

UDP綁定信息

爲何要綁定信息

通常狀況下，在一臺電腦上運行的網絡程序不少，而各自用的端口號不少狀況下是不知道的，爲了不與其餘的網絡程序佔用同一個端口號，每每在代碼中，udp的端口號是不綁定的。

 

對於發送方（客戶端程序），端口號隨機分配問題不大，可是對於接收方（服務器）來講，最好綁定一個固定的端口，那麼別人往服務器發送數據的時候，只須要往約定好的端口發送數據便可。想一想若是服務器的端口號是任意的，那麼每次往服務器發送數據的時候還須要肯定端口號，可是服務器的端口號是隨機的，如何肯定？！

 

若是是一個服務器端的程序的話，就須要綁定端口號了。想一想若是報警電話天天都在變，想必世界就會亂了，因此通常服務性的程序，每每須要一個固定的端口號，這就是所謂的端口綁定。

 

 報警電話爲110，只能定死，而撥打110的號碼，能夠是手機，能夠是別人的手機，能夠是座機，能夠是公用電話等等。可見綁定端口，通常是接收方（服務器）才須要綁定端口，而發送方是不須要綁定端口。

 

幾個概念

聽：接收

說：發送

單工：如收音機，只能聽，不能說話

半雙工：如對講機，當某我的在說話時，你不能說話，當沒人說話時，你可說話

全雙工：如電話，能夠同時說話。socket就是全雙工的，在接收數據的同時也能夠發送數據

 

python代碼實現

服務端

# coding:utf-8

import socket
import config


def main():
    # 建立udp的套接字
    sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

    # 重用ip和port，防止報錯
    sk.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

    # 綁定ip和port
    sk.bind((config.host, config.port))

    if config.connected:
        # 要創建鏈接
        nsk, addr = sk.accept()
        # 經過新的socket去接收數據
        data = nsk.recv(1024)

    else:
        # 不用創建鏈接，只有udp才能這麼寫，tcp是必須先創建鏈接的
        data, addr = sk.recvfrom(1024)

    print(data)


if __name__ == '__main__':
    main()

 

客戶端

# coding:utf-8

import socket
import config


def main():
    # 建立udp的套接字
    sk = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

    # 地址
    addr = (config.host, config.port)

    # 要發送的內容
    send_data = b"hello"

    if config.connected:
        # 要創建鏈接
        sk.connect(addr)
        sk.send(send_data)
    else:
        # 不用創建鏈接
        sk.sendto(send_data, addr)


if __name__ == '__main__':
    main()