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陈子祥 / Computer-Networking-A-Top-Down-Approach-NOTES

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作业2-UDPping程序-解答.md 4.15 KB
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默然 提交于 2017-10-14 17:33 . 完成套接字编程作业4

套接字编程作业2:UDPping程序

作业描述

《计算机网络:自顶向下方法》中第二章末尾给出了此编程作业的简单描述:

在这个编程作业中,你将用Python编写一个客户ping程序。该客户将发送一个简单的ping报文,接受一个从服务器返回的pong报文,并确定从该客户发送ping报文到接收到pong报文为止的时延。该时延称为往返时延(RTT)。由该客户和服务器提供的功能类似于在现代操作系统中可用的标准ping程序,然而,标准的ping使用互联网控制报文协议(ICMP)(我们将在第4章中学习ICMP)。此时我们将创建一个非标准(但简单)的基于UDP的ping程序。

你的ping程序经UDP向目标服务器发送10个ping报文,对于每个报文,当对应的pong报文返回时,你的客户要确定和打印RTT。因为UDP是一个不可靠协议,由客户发送的分组可能会丢失。为此,客户不能无限期地等待对ping报文的回答。客户等待服务器回答的时间至多为1秒;如果没有收到回答,客户假定该分组丢失并相应地打印一条报文。

在此作业中,我们给出服务器的完整代码(在配套网站中可以找到。你的任务是编写客户代码,该代码与服务器代码非常类似。建议你先仔细学习服务器的代码,然后编写你的客户代码,可以不受限制地从服务器代码中剪贴代码行。

详细描述

官方文档:Socket2_UDPpinger.pdf

翻译:作业2-UDPping程序-翻译.md

实现

读懂文档给出的Ping程序服务器端代码后,可以很容易的写出Ping程序。首先建立一个UDP套接字,并指定目的IP地址和端口。随之使用一个循环来发送数据包,共循环10次。其中每次在发送前从系统提取一次时间,接收到服务器返回的消息后 ,再提取一次时间,两次相减,即可得到每个消息的往返时延(RTT)。

代码

UDPPinger.py

from socket import *
import time

serverName = '191.101.232.165' # 服务器地址,本例中使用一台远程主机
serverPort = 12000 # 服务器指定的端口
clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM) # 创建UDP套接字,使用IPv4协议
clientSocket.settimeout(1) # 设置套接字超时值1秒

for i in range(0, 10):
	sendTime = time.time()
	message = ('Ping %d %s' % (i+1, sendTime)).encode() # 生成数据报,编码为bytes以便发送
	try:
		clientSocket.sendto(message, (serverName, serverPort)) # 将信息发送到服务器
		modifiedMessage, serverAddress = clientSocket.recvfrom(1024) # 从服务器接收信息,同时也能得到服务器地址
		rtt = time.time() - sendTime # 计算往返时间
		print('Sequence %d: Reply from %s    RTT = %.3fs' % (i+1, serverName, rtt)) # 显示信息
	except Exception as e:
		print('Sequence %d: Request timed out' % (i+1))
		
clientSocket.close() # 关闭套接字

UDPPingerServer.py

# UDPPingerServer.py
# We will need the following module to generate randomized lost packets import random
from socket import *
import random

# Create a UDP socket
# Notice the use of SOCK_DGRAM for UDP packets
serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)
# Assign IP address and port number to socket
serverSocket.bind(('', 12000))

while True:
	# Generate random number in the range of 0 to 10
	rand = random.randint(0, 10)
	# Receive the client packet along with the address it is coming from
	message, address = serverSocket.recvfrom(1024)
	# Capitalize the message from the client
	message = message.upper()
	# If rand is less is than 4, we consider the packet lost and do not respond
	if rand < 4:
		continue
	# Otherwise, the server responds
	serverSocket.sendto(message, address)

代码文件

UDPPinger.py

UDPPingerServer.py

运行

服务器端:

在一台主机上运行UDPPingerServer.py,作为接收ping程序数据的服务器。

效果如下:

客户端:

在另一台主机上运行UDPPinger.py,效果如下:

Python
1
https://gitee.com/chen_Zixiang/Computer-Networking-A-Top-Down-Approach-NOTES.git
git@gitee.com:chen_Zixiang/Computer-Networking-A-Top-Down-Approach-NOTES.git
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