2024年6月1日发(作者：)

网络编程实验报告

python_socket 网络编程

一、TCP编程

（一）、建立一个TCP服务器连接需要6个步骤：

1. 创建socket对象。调用socket构造函数：

socket=(familly,type)

family的值可以是AF_UNIX(Unix域，用于同一台机器上的进程间通讯)，也可

以是AF_INET（对于IPV4协议的TCP和 UDP），至于type参数，SOCK_STREAM

（流套接字）或者 SOCK_DGRAM（数据报文套接字）,SOCK_RAW（raw套接

字）。

2. 将socket绑定（指派）到指定地址上，(address)

address必须是一个双元素元组,((host,port)),主机名或者ip地址+端口号。如果端

口号正在被使用或者保留，或者主机名或ip地址错误，则引发异常。

3. 绑定后，必须准备好套接字，以便接受连接请求。

(backlog)

backlog指定了最多连接数，至少为1，接到连接请求后，这些请求必须排队，

如果队列已满，则拒绝请求。

4. 服务器套接字通过socket的accept方法等待客户请求一个连接：

connection,address=()

调用accept方法时，socket会进入'waiting'（或阻塞）状态。客户请求连接时，

方法建立连接并返回服务器。accept方法返回一个含有俩个元素的元组，形如

(connection,address)。第一个元素（connection）是新的socket对象，服务器通过

它与客户通信；第二个元素（address）是客户的internet地址。

5. 处理阶段，服务器和客户通过send和recv方法通信（传输数据）。

服务器调用send，并采用字符串形式向客户发送信息。send方法返回已发送的

字符个数。服务器使用recv方法从客户接受信息。调用recv时，必须指定一个

整数来控制本次调用所接受的最大数据量。recv方法在接受数据时会进入

'blocket'状态，最后返回一个字符串，用它来表示收到的数据。如果发送的量超

过recv所允许，数据会被截断。多余的数据将缓冲于接受端。以后调用recv时，

多余的数据会从缓冲区删除。

6. 传输结束，服务器调用socket的close方法以关闭连接。

（二）、建立一个TCP客户端连接则需要4个步骤：

1. 创建一个socket以连接服务器 socket=(family,type)

2. 使用socket的connect方法连接服务器 t((host,port))

3. 客户和服务器通过send和recv方法通信。

4. 结束后，客户通过调用socket的close方法来关闭连接。

二，建立TCP连接

首先建立服务器程序。

创建套接字，绑定套接字，开始监听，就是一个while循环一直监听有没有消息

连接。

客户端程序

创建套接字，连接，等待输入，发送。

同一台电脑结果在两个shell中演示。

局域网内交互测试信息：

作为服务器，来自IP地址为：192.168.1.101客户端的消息。

作为客户端，发送消息到IP地址为：192.168.1.101服务器

三，建立UDP连接

UDP的建立过程基本和TCP一样，看以下代码异同，这里不在熬述。

建立服务器程序

创建套接字，开始监听，就是一个while循环一直监听有没有消息连接。

建立客户端程序

创建套接字，while循环一直监听有没有消息连接。

两个shell中演示显示数据传送

局域网内的信息交互：

作为服务器，来自IP地址为192.168.1.101的消息。

作为客户端，向IP地址为192.168.1.101的服务器发送消息。

总结：一般的TCP和UDP连接服务器和客户端的内容和步骤。

TCP服务器端：

1 创建套接字，绑定套接字到当地地址，然后开始监听连接。就是socket，bind，listen。

2 进入循环，不断接受客户端的连接请求，然后接收传来的数据，当然也可以发送给对

方数据。就是accept一个连接，然后recv数据。

3 接收完毕可以关闭套接字，close。

这个过程的伪代码如下：

ss=socket() #创建服务器套接字

() #把本地地址绑到套接字上

() #监听连接

inf_loop: #服务器无限循环

cs=() #接受客户端的连接

comm._loop: #通信循环

()/() #对话

() #关闭客户套接字

() #关闭服务器套接字

TCP客户端：

1 创建套接字，然后连接远端地址，socket ，connect。

2 建立连接之后开始发送数据。Send（data），当然可以从缓冲区读取服务器发来的数据。

Recv（BUFF）

3 完毕后，关闭套接字。Close

伪代码如下：

cs=socket() #创建客户套接字

t() #尝试连接服务器

comm._loop: #通信循环

()/() #对话

() #关闭套接字

UDP服务器端：

1 创建套接字，并绑定到当地地址 socket，bing

2 直接接收数据从buffer。Recvfrom（），这个函数接受到数据，和sender的地址（主机

号，端口号），当然也可以发送数据到客户端，用sendto（data，addr）

3 关闭套接字 close（）

伪代码：

Ss=socket() #创建套接字

() #绑定

inf_loop: #无限循环

om()/sendto() #对话

() #关闭套接字

UDP客户端：

1 创建套接字，socket

2 进入循环，发送接收数据 sendto ，recvfrom

3 关闭套接字 close（）

伪代码：

Cs=socket() #创建

Comm_loop: #循环接收发送

()/recvfrom() #对话

() #关闭

Send（） sendto（） recv（）recvfrom（）

我们发现在TCP连接中我们发生接收数据都是用的send（）和recv（）方法，而在UDP

中用的sendto（）和recvfrom（）。这两对方法实现的作用差不多，但是参数有所不同，

TCP中，send（data）和recv（buffer），因为在TCP中，传输数据之前连接已经建立，

也就是说我们知道给谁发，或者收谁的数据。而在 UDP中用，recvfrom（buffer）和sendto

（data，addr），recvfrom可以接受到sender的addr，然后发送时， 根据addr发送。因为

UDP不是面向连接的，所以我们必须知道这个数据要发给谁，它的地址什么。

四，UDP广播

1，工作原理

在UDP广播通讯模式下，一个单独的数据包拷贝发送给网络上所有主机。 当不能明确

具体的服务器，而又要求该服务时，UDP广播提供了传输不区分种类的消息的便捷方式。

在多数情况下UDP广播仅仅作为本地网络通信形式。 受限的广播地址是255.255.255.255。

该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址，此时，主机可能还不知道它所在网络的

网络掩码，甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限

广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。 已知网络主机的IP地址和子网掩

码，可以算得指向主机所在子网的广播。 子网广播地址 = （主机IP） “或” （子网掩

码取反）。

2，拓扑结构