Netzwerkprogrammierung

Die Netzwerkprogrammierung auf der Ebene von Sockets wird in Python über das Modul socket realisiert. Ein HOWTO socket programming beschreibt weitere Details.

Wir benötigen daher zunächst einen Import für das Modul socket.

import socket

Ein Socket besteht immer aus eine IP-Adresse und einem Port. Für den Server wählen wir eine lokale Adresse und einen hohen Port.

SERVER = ("127.0.0.1", 8181)

Echo-Server

Der Echo-Server funktioniert ganz einfach. Er soll die Anfrage des Clients entgegennehmen und wieder zurücksenden.

def run_server():
    # Creating socket and binding to IP, PORT
    server_socket = socket.socket()
    server_socket.bind(SERVER)
    server_socket.listen(5)  # 5 is a backlog of this many hanging connections
    
    print("SRV-THREAD: Waiting for connection")
    client_socket, address_info = server_socket.accept()  # wait until connection

    print("SRV-THREAD: Client connected from", address_info)
    data = client_socket.recv(128)
 
    print("SRV-THREAD: Recevied:", data)
    # Data is a bytes stream. Must be converted to a UTF8-String
    payload = "SERVER RECEIVED: " + str(data, "utf8")
    client_socket.send(bytes(payload, "utf8"))
    print("SRV-THREAD: finished")
    # closing server. Usually this will be run in a loop.
    server_socket.close()

Gewöhnlich wird der Server in einer eigenen Datei oder auf einem anderen Computer ausgeführt. Aus technischen Gründen wählen wir einen eigenen Thread, in dem der Server laufen soll.

import threading
server_thread = threading.Thread(target=run_server)
server_thread.start()

SRV-THREAD: Waiting for connection

Client

Der Client verbindet sich zu IP und Port des Servers. In der Ausgabe ist der Port des Clients zu sehen, über den der Server mit diesem kommuniziert. Er wird zufällig gewählt. Die Ausgabe stammt vom Server-Thread.

client_socket = socket.socket()
client_socket.connect(SERVER)

SRV-THREAD: Client connected from ('127.0.0.1', 49662)

Die Daten müssen als Bytes gesendet und empfanden werden. Die Methode bytes hilft bei der Kovertierung von Zeichen in Bytes. Es sind Ausgaben des Servers und auch die Länge der gesendeten Daten in Bytes zu sehen.

payload = bytes("Hallo Server", "utf8")
client_socket.send(payload)

SRV-THREAD: Recevied:




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 b'Hallo Server'
SRV-THREAD: finished

Der Server antwortet nun. Wir empfangen die Daten und geben sie aus.

data = client_socket.recv(1024)
print("Client received from server:", data)

Client received from server: b'SERVER RECEIVED: Hallo Server'

Schließlich wird der Socket geschlossen.

client_socket.close()