21秋计算机网络小学期——UDP服务器的设计（Python）

本程序是我都小学期作业，内部肯定存在很多不是最合适的代码跟算法，望大佬指正。

最终成品链接

本文已经迁移到个人博客，博客链接：http://blog.zhuanjie.ltd/
本文链接：计算机网络小学期——UDP服务器的设计

题目及要求

UDP是TCP/IP协议族为传输层设计的两个协议之一，是一种无连接的，不可靠的协议。由于UDP采取了无连接的方式，因此协议简单，在一些特定的应用中协议运行效率高。UDP适合一些实时的应用，如IP电话、视频会议，它们要求源主机以恒定的速率发送数据，并且在网络出现拥塞时，可以丢失一些数据，但是延迟不能太大。基于这些特点，流式多媒体通信、多播等应用在传输层采用的就是UDP协议。编写一UDP服务器程序，流畅地完成视频文件地传输，要能对多个客户端进行管理。需要通过UDP模拟多个客户端连接验证的情况。

设计思路

工具

a) 编译环境：Python3.10
b) 编译工具：PyCharm
c) 打包工具：pyinstaller

调用函数库

a) time：处理时间的标准库，提供获取系统时间并格式化输出功能
b) socket：帮助在网络上的两个程序之间建立信息通道
c) queue：提供队列操作的模块，用于多个线程之间的数据共享
d) basename：去掉目录路径，单独返回文件名

解决问题思路

本程序由于需要在网络上搭建UDP服务器来传输信息、文件，则必须要定义一个合适的确认连接以及检验文件完成性的功能。
以TCP传输模式为样例，本程序的服务器端和客户端采用了类似TCP的三次握手确认连接和四次挥手断开连接。
本程序采用类似FTP传输模式，利用6000端口来传送控制信息以及一些普通消息，利用7777端口来传输文件信息，利用7778端口来接收ack数据包确认信息。

流程图

服务器端流程图

客户端流程图

详细设计

函数列表

所处位置	函数名	参数	描述
服务器端	sendto	传输文件名称,客户端套接字	用于传输文件
服务器端	recv_ack	无	确认客户端返回的确认信息
服务器端	sendOne	消息,发送到的客户机的套接字	整合发送一条udp消息到指定套接字
服务器端	circlesend	发送到的客户机的套接字	循环发送消息到客户端（基于聊天功能）
服务器端	getfire	文件路径,发送到的客户机的套接字	获取文件函数，用于启动发送文件进程和确认客户端返回的确认进程
服务器端	mafun	消息,发送到的客户机的套接字	默认命令消息处理函数
服务器端	diviceConnect	发送到的客户机的套接字	连接到服务器后的设备所启动线程调用的函数
服务器端	receive	无	接受消息并将消息送到管道
客户端	getFile	文件名	获取文件路径，名称
客户端	receive	无	接受消息
客户端	circlesend	无	发送消息

运行结果

多客户端连接服务器模拟