Python 实现udp组播

Python013

Python 实现udp组播,第1张

有关知识

基本概念

单播:两个主机间单对单的通信

广播:一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信(网络地址全1)

单播和广播是两个极端,要么对一个主机进行通信,要么对整个局域网的主机进行通信

组播:实际情况下,经常需要对一组特定的主机进行通信,而不是所有局域网上的主机

IP组播(也称多址广播或多播),是一种允许一台或多台主机发送数据包到多台主机的TCP/IP网路技术。

多播是 IPv6 数据包的 3 种基本目的地址类型之一,多播是一点对多点的通信, IPv6 没有采用 IPv4 中的组播术语,而是将广播看成是多播的一个特殊例子。

多播组只能用UDP 或者原始套接字实现,不能用TCP。

广播地址

在使用TCP/IP 协议的网络中,主机标识段host ID 为全1 的IP 地址为广播地址,广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。

传输层只有UDP可以广播 。

组播地址

IP 组播通信必须依赖于 IP 多播地址,在 IPv4 中它是一个 D 类 IP 地址,范围从 224.0.0.0 到 239.255.255.255,并被划分为局部链接多播地址、预留多播地址和管理权限多播地址3类:

局部链接多播地址范围在 224.0.0.0~224.0.0.255,这是为路由协议和其它用途保留的地址,路由器并不转发属于此范围的IP包;

预留多播地址为 224.0.1.0~238.255.255.255,可用于全球范围(如Internet)或网络协议;

管理权限多播地址为 239.0.0.0~239.255.255.255,可供组织内部使用,类似于私有 IP 地址,不能用于 Internet,可限制多播范围。

组播地址与MAC地址的映射

使用同一个 IP 多播地址接收多播数据包的所有主机构成了一个主机组,也称为多播组。一个多播组的成员是随时变动的,一台主机可以随时加入或离开多播组,多播组成员的数目和所在的地理位置也不受限制,一台主机也可以属于几个多播组。

这个我们可以这样理解,多播地址就类似于 QQ 群号,多播组相当于 QQ 群,一个个的主机就相当于群里面的成员。

设备驱动程序就必须接收所有多播数据帧,然后对它们进行过滤,这个过滤过程是网络驱动或IP层自动完成。(设备驱动程序会对多播数据进行过滤,将其发到相应的位置)

组播应用

单点对多点应用

点对多点应用是指一个发送者,多个接收者的应用形式,这是最常见的多播应用形式。典型的应用包括:媒体广播、媒体推送、信息缓存、事件通知和状态监视等。

多点对单点应用

多点对点应用是指多个发送者,一个接收者的应用形式。通常是双向请求响应应用,任何一端(多点或点)都有可能发起请求。典型应用包括:资源查找、数据收集、网络竞拍、信息询问等。

多点对多点应用

多点对多点应用是指多个发送者和多个接收者的应用形式。通常,每个接收者可以接收多个发送者发送的数据,同时,每个发送者可以把数据发送给多个接收者。典型应用包括:多点会议、资源同步、并行处理、协同处理、远程学习、讨论组、分布式交互模拟(DIS)、多人游戏等。

参考的文章 https://www.cnblogs.com/schips/p/12552534.html

下面实现一个python(3.8)的演示原理的版本

功能:1.每个客户端随机生成一个id当做标识

2.每个客户端绑定本机一个Ip的端口(在同一台机器上面可以启动多个脚本)

3. 加入同一网段的一个组播地址

4. 启动后,发送一个消息

5. 收到消息后,根据id判断消息是否是自己发出的,其它客户端的时候回一个消息

启动两个脚本以后效果如下:

ps:在相同网段可以很容易实现组播。跨网段组播必须打开三层交换机的组播路由协议,一般是PIM 稀疏模式,一般三层交换机的默认配置是没有打开组播路由的。(待实践)

首先声明,我本人还没有研究出来问题的究竟。此处只是写下我本人的一点小心得,大家一起进步。

因为我发现,使用uuid库得到的mac地址,总有最后一位不对。所以,我就查看了python官方的uuid文档,找到了问题的关键是调用UUID()的时候,会调用getnode()函数以得到物理地址。

这个是getnode()函数的定义:

我把它摘出来,考到下面。

def getnode(*, getters=None):

"""Get the hardware address as a 48-bit positive integer.

The first time this runs, it may launch a separate program, which could

be quite slow.  If all attempts to obtain the hardware address fail, we

choose a random 48-bit number with its eighth bit set to 1 as recommended

in RFC 4122.

"""

global _node

if _node is not None:

return _node

if sys.platform == 'win32':

getters = _NODE_GETTERS_WIN32

else:

getters = _NODE_GETTERS_UNIX

for getter in getters + [_random_getnode]:

try:

_node = getter()

except:

continue

if (_node is not None) and (0 <= _node <(1 <<48)):

return _node

assert False, '_random_getnode() returned invalid value: {}'.format(_node)

我正在试图通过研究这个问题来试图研究。但同样,我觉得我们可以直接让python调用系统库,从而执行系统自带的命令:(类似于windows下cmd里面"ipconfig -all"命令,或者ubuntu下terminal中"ifconfig"命令)。实现物理地址。之后,根据“短时间内该机器的网卡不会出现过大的变动这个前提”,我们可以根据返回内容,切片出我们需要的部分即可。

right中spread是一款什么的软件

1、The Spread Toolkit 是高性能的分布式分组消息系统,支持局域网以及广域网通讯。

2、Spread可以作为一个分布式应用的消息总线,并且具有高度的灵活性,可以做到多播,分组,以及点对点饿消息传递。

3、The Spread toolkit 包括一个消息服务器 server,以及多种语言的api C/C++ libraries (with and

without thread support), a Java Perl, Python, and Ruby. 还有很多其他语言的第三方扩展。

4、在一个典型的环境中,通常每台服务器上运行一个Spread server,客户端的程序本地连接server,发送信息,而这台服务器上的spread

5、server会传递信息给其他订阅了这条消息的应用。当然也可以只有一个spread server,而其他的客户端分布在整个网络中。