Python使用socket實現組播與發(fā)送二進制數據

第Python使用socket實現組播與發(fā)送二進制數據什么是組播

點對點連接可以處理很多通信需求，不過隨著直接連接數的增加，在多對通信方之間傳遞相同的消息會變得越來越困難。

單獨地向各個接收方發(fā)送消息會耗費額外的處理時間和帶寬，這對于諸如完成流視頻或音頻操作的應用來說，代碼會出現顯著的性能問題。

而使用組播（multicast）向多個端點同時發(fā)送消息可以得到更好的效率，因為網絡基礎設施可以確保數據包會被傳送到所有接收方。

組播消息總是使用UDP發(fā)送，因為TCP需要提供一對通信系統(tǒng)。組播的地址被稱為組播組，這是常規(guī)的IPv4地址范圍的一個子集（224.0.0.0~230.255.255.255），專門為主播通信預留。

這些地址會由網絡路由器和交換機進行特殊的處理，所以發(fā)送到組的消息可以在互聯(lián)網上被分發(fā)到加入這個組的所有接收方。

需要注意的是，大多數托管的路由器與交換機默認會禁止組播通信。如果后續(xù)運行程序有問題，那么可以檢查你的網絡設置。

發(fā)送組播消息

由于無法知道會收到多少響應，所以需要對套接字使用一個超時值，以避免等待回答時無限阻塞。

TTL（Time-To-Livevalue）是一個生存時間值，會控制多少網絡接收這個數據包。要使用IP_MULTICAST_TTL選項與setsockopt()函數來設置TTL。默認值1表示路由器不會把數據包轉發(fā)到當前網段之外。TTL最大取值255，應包包裝為1個字節(jié)。

示例代碼如下：

importsocket

importstruct

#1.創(chuàng)建一個套接字

sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

multicast_group=('224.3.29.71',10000)

sock.settimeout(10)

ttl=struct.pack('b',1)#本博主數據結構與算法第10篇對struct二進制結構體進行介紹

sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP,socket.IP_MULTICAST_TTL,ttl)

msg="群發(fā)的消息，你不必回".encode('UTF-8')

sent=sock.sendto(msg,multicast_group)

whileTrue:

try:

data,server=sock.recvfrom(1024)

exceptsocket.timeout:

print('timeout')

break

else:

print(data,server)

finally:

sock.close()

這里的代碼與UDP類似，除了sock.setsockopt()的調用。

接收組播消息

建立組播接收者的第一步是創(chuàng)建UDP套接字。創(chuàng)建常規(guī)的套接字并綁定到一個端口后，可以使用setsockopt()改變IP_ADD_MEMBERSHIP選項，增加安東組播組。

這個選項值是組播地址的一個8字節(jié)的打包表示，后面是服務器監(jiān)聽通信流的網絡接口，由其IP地址標識。這里，接收者使用INADDR_ANY監(jiān)聽所有接口。

示例代碼如下：

importsocket

importstruct

multicast_group='224.3.29.71'

server_address=('',10000)

sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)

sock.bind(server_address)

group=socket.inet_aton(multicast_group)

mreq=struct.pack('4sL',group,socket.INADDR_ANY)

sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP,socket.IP_ADD_MEMBERSHIP,mreq)

whileTrue:

data,address=sock.recvfrom(1024)

print(data.decode('UTF-8'),a