Клиент-сервер (сетевое программирование)

материал взят с сайта http://alex-ln.wix.com

Попробуем разобраться с сетевым  программированием в Python. Итак, прежде чем установить связь, сетевые приложения (клиент, сервер) сначала должны создать сокеты ("конечные точки связи"). Сокеты можно представить как сетевые розетки, с помощью которых (сейчас о сокетах, а не о розетках) приложения получают доступ к сети. По видам соединений сокеты разделяются на: сокеты с установлением соединения (TCP протокол, тип сокета = SOCK_STREAM) и без установления (UDP протокол, тип сокета = SOCK_DGRAM). Для создания объектов сокетов в python используется модуль socket и его функция socket(). 

Пример:

import socket

tcpS = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)  # создает TCP/IP сокет (объект), AF_INET (семейство адресов Интернета) говорит, что сокет будет сетевым (бывают еще файловые для взаимодействия процессов на одном ПК, кстати для работы в IPv6 семейство адресов будет AF_INET6), SOCK_STREAM - сокет будет работать через TCP. 

udpS = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)  # создает UDP/IP сокет

Разобравшись с сокетами давайте создадим клиент-серверное приложение:

Серверная часть:

Схема сервера:

ss = socket() # создание сокета сервера

ss.bind()  # привязка сокета к адресу

ss.listen()  # прослушивание запросов на соединение

  inf_loop:  # бесконечный цикл сервера

    cs = ss.accept()  # прием клиентского запроса на установление соединения

      comm_loop:  # цикл связи

        cs.recv() / cs.send()  # обмен данными

    cs.close()  # закрытие сокета клиента

ss.close()  # закрытие сокета сервера (необязательно)

Код:

from socket import *

HOST = ''  # адрес хоста (сервера) пустой означает использование любого доступного адреса

PORT = 21111  # номер порта на котором работает сервер (от 0 до 65525, порты до 1024 зарезервированы для системы, порты TCP и UDP не пересекаются)

BUFSIZ = 1024  # размер буфера 1Кбайт

ADDR = (HOST, PORT)  # адрес сервера

tcpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)  #создаем сокет сервера

tcpSerSock.bind(ADDR)  # связываем сокет с адресом

tcpSerSock.listen(5)  # устанавливаем максимальное число клиентов одновременно обслуживаемых

while True:  # бесконечный цикл сервера

    print('Waiting for client...')

    tcpCliSock, addr = tcpSerSock.accept()  # ждем клиента, при соединении .accept() вернет имя сокета клиента и его адрес (создаст временный сокет tcpCliSock)

    print('Connected from: {}'.format(addr))

        while True:  # цикл связи

            data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)  # принимает данные от клиента

            if not data:

                 break  # разрываем связь если данных нет

            tcpCliSock.send(bytes('You sent me "{}"'.format(data.decode('utf8')), 'utf8'))  # отвечаем клиенту его же данными

        tcpCliSock.close()  # закрываем сеанс (сокет) с клиентом    

tcpSerSock.close()  # закрытие сокета сервера

Клиентская часть:

Схема клиента:

cs = socket()  # создание сокета клиента

cs.connect()  # попытка установить соединение с сервером

comm_loop:  # цикл связи

    cs.send()/cs.recv  # прием передача данных

cs.close()

Код:

from socket import *

HOST = 'адрес сервера'  # локальный адрес localhost или 127.0.0.1

PORT = 21111  # порт на котором работает сервер

BUFSIZ = 1024

ADDR = (HOST, PORT)

tcpCliSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM)

tcpCliSock.connect(ADDR)  # установка связи с сервером

while True:

    data = input('>')  # ввод данных для отправки

    if not data:

        break

    tcpCliScok.send(data.encode())  # отправка данных в bytes

    data = tcpCliSock.recv(BUFSIZ)  # ожидание (получение) ответа

    if not data:

        break

    print(data.decode('utf8'))

tcpCliSock.close()

Теперь запускаем сначало сервер, потом клиент и обмениваемся сообщениями.

В отличие от TCP сервера UDP серверу не нужно устанавливать логическое соединение (избавляет от .listen()), а это значит, что нет необходимости "передавать" клиентский запрос на установление соединения в отдельный (временный) сокет. 

Пример UDP сервера:

from socket import *

HOST = ''

PORT = 21111

BUFSIZ = 1024

ADDR = (HOST, PORT)

udpSerSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)

udpSerSock.bind(ADDR)

while True:

    print('Waiting...')

    data, addr = udpSerSock.recvfrom(BUFSIZ)  # получает данные и адрес отправителя

    udpSerSock.sendto(bytes('You sent me "{}"'.format(data.decode('utf8')), 'utf8'), addr)  # отвечает отправителю

udpSerSock.close()

С клиентом UDP думаю все понятно: отправка udpCliSock.sendto(data, ADDR) ; примем udpCliSock.recvfrom(BUFSIZ)