python网络编程 - udp

UDP简介

用户数据报协议，是一个无连接的面向数据报的运输层协议。

UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发出去，但是并不能保证他们能到达目的地。

由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快。

UDP是一种面向无连接的协议，每个数据报都是一个独立的信息，包括完整的源地址或目的地址，它在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地，到达目的地的时间以及内容的正确性都是不能被保证的。

UDP可以理解为写信，TCP可以理解为打电话。

UDP在互联网中的丢包率几乎为0，在互联网中（美国到中国），丢包率也很低，但是始终还是存在丢包的可能

UDP特点

UDP是面向无连接的通讯协议

UDP数据包括目的端口号和源端口号信息

通讯不需要建立连接，所以可以实现广播发送

UDP传输数据有大小限制，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内

UDP是一个不可靠的协议，发送方发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方

适用场景

多点通信和实时性要求高的场景

UDP是面向消息的协议，通信时不需要建立连接，数据的传输自然是不可靠的，UDP一般用于多点通信和实时的数据业务员，如：

语音广播、视频、QQ、TFTP（简单文件传送）、SNMP（简单网络管理协议）、RIP（路由信息协议，如报告股票市场，航空信息）、DNS（域名解释）

注重速度流畅的场景

UDP操作简单，而且仅需要较少的监护，因此通常用于局域网高可靠性的分散系统中的client/server应用程序。如：视频会议系统，并不要求音频视频数据绝对的正确，只要保证连贯性就可以了，这种情况下显然使用UDP会更合理。

 

UDP的Python程序

发送/接收数据

流程

创建一个UDP的程序的流程很简单，如下：

1、创建客户端套接字

2、发送/接收数据

3、关闭套接字

原理 

 

 

UDP绑定信息

为什么要绑定信息

一般情况下，在一台电脑上运行的网络程序很多，而各自用的端口号很多情况下是不知道的，为了不与其他的网络程序占用同一个端口号，往往在代码中，udp的端口号是不绑定的。

 

对于发送方（客户端程序），端口号随机分配问题不大，但是对于接收方（服务器）来说，最好绑定一个固定的端口，那么别人往服务器发送数据的时候，只需要往约定好的端口发送数据即可。想想如果服务器的端口号是任意的，那么每次往服务器发送数据的时候还需要确定端口号，但是服务器的端口号是随机的，如何确定？！

 

如果是一个服务器端的程序的话，就需要绑定端口号了。想想如果报警电话每天都在变，想必世界就会乱了，所以一般服务性的程序，往往需要一个固定的端口号，这就是所谓的端口绑定。

 

 报警电话为110，只能定死，而拨打110的号码，可以是手机，可以是别人的手机，可以是座机，可以是公用电话等等。可见绑定端口，一般是接收方（服务器）才需要绑定端口，而发送方是不需要绑定端口。

 

几个概念

听：接收

说：发送

单工：如收音机，只能听，不能说话

半双工：如对讲机，当某个人在说话时，你不能说话，当没人说话时，你可说话

全双工：如电话，可以同时说话。socket就是全双工的，在接收数据的同时也可以发送数据

 

python代码实现

服务端

# coding:utf-8

import socket
import config


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

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

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

    if config.connected:
        # 要建立连接
        nsk, addr = sk.accept()
        # 通过新的socket去接收数据
        data = nsk.recv(1024)

    else:
        # 不用建立连接，只有udp才能这么写，tcp是必须先建立连接的
        data, addr = sk.recvfrom(1024)

    print(data)


if __name__ == '__main__':
    main()

 

客户端

# coding:utf-8

import socket
import config


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

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

    # 要发送的内容
    send_data = b"hello"

    if config.connected:
        # 要建立连接
        sk.connect(addr)
        sk.send(send_data)
    else:
        # 不用建立连接
        sk.sendto(send_data, addr)


if __name__ == '__main__':
    main()