发布于 2016-03-31 09:05:07 | 319 次阅读 | 评论: 0 | 来源: 网友投递
Python编程语言
Python 是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言，由Guido van Rossum于1989年底发明，第一个公开发行版发行于1991年。Python语法简洁而清晰，具有丰富和强大的类库。它常被昵称为胶水语言，它能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。
关于端口复用
一个套接字不能同时绑定多个端口，如果客户端想绑定端口号，一定要调用发送信息函数之前绑定( bind )端口，因为在发送信息函数( sendto, 或 write )，系统会自动给当前网络程序分配一个随机端口号，这相当于随机绑定了一个端口号，这里只会分配一次，以后通信就以这个随机端口通信，我们再绑定端口号的话，就会绑定失败。如果我们放在发送信息函数( sendto, 或 write )之前绑定，那样程序将以我们绑定的端口号发送信息，不会再随机分配一个端口号。实际上，默认的情况下，如果一个网络应用程序的一个套接字 绑定了一个端口，这时候，别的套接字就无法使用这个端口。那如何让两个套接字都能成功绑定一个端口呢?这时候就需要要到端口复用了。端口复用允许在一个应用程序可以把 n 个套接字绑在一个端口上而不出错。
端口复用能在系统已开放的端口上进行通讯，只对输入的信息进行字符匹配，不对网络数据进行任何拦截、复制类操作，所以对网络数据的传输性能丝毫不受影响。
但要注意，建立连接后服务端程序占用极少系统资源，被控端不会在系统性能上有任何察觉，通常被后门木马所利用。
在winsock的实现中，对于服务器的绑定是可以多重绑定的，在确定多重绑定使用谁的时候，根据一条原则是谁的指定最明确则将包递交给谁，而且没有权限之分，也就是说低级权限的用户是可以重绑定在高级权限如服务启动的端口上的,这是非常重大的一个安全隐患。
Python解决UDP端口复用问题
一直觉得UDP协议很简单，但是今天问题让我感觉到网络的基础真是博大精深。
废话少说，来看问题吧。由于协议的需要，我得实现一个UDP的客户端和服务器端，并且从同一个端口读写数据。
最初不以为然，无非就是用两个socket，一个监听并从这个端口读取数据（服务器端采用了twisted），另一个向这个端口写入数据，用python实现只要10行左右的代码。
def startServer(queue, port):
reactor.listenUDP(port, DhtResponseHandler(queue))
reactor.run()
def sendUdpMsg(self, addr, msg):
socketHandler = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
socketHandler.bind(("", self.port))
socketHandler.sendto(msg, addr)
socketHandler.close()
由于要向同一个端口写数据，于是client必须有bind，但是运行后发现server先bind了这个端口，client运行时会报错
error: [Errno 10048] Only one usage of each socket address (protocol/network address/port) is normally permitted
socketHandler.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
但是仍然报错：
error: [Errno 10013] An attempt was made to access a socket in a way forbidden by its access permissions
另外，运行的时候发现，twisted的服务器端一定是要在主线程中，否则会报signal一定要在主线程才能接受的错误，但是twisted的reactor一运行起来就阻塞了。
在twisted文档中翻到，原来还有一种UDP叫做connected UDP，变态吧，所谓connected UDP，就是只能向一个地址收发数据，看起来貌似可以，但是不符合可以向多个地址接收数据。
最后在一篇文章中翻到说需要两个端口都设置重用，于是我试着重新写一个服务器，与之前的客户端配合，运行良好，完全无错
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind(("", port))
data, address = sock.recvfrom(4096)
好吧，看来问题在调用twisted了，不知道他是否有这样的设置，进去将这部分代码翻了一下，找不到这样设置的参数。
class Port(abstract.FileHandle):
def __init__(self, port, proto, interface='', maxPacketSize=8192,
reactor=None):
"""
Initialize with a numeric port to listen on.
"""
self.port = port
self.protocol = proto
self.readBufferSize = maxPacketSize
self.interface = interface
self.setLogStr()
self._connectedAddr = None
abstract.FileHandle.__init__(self, reactor)
skt = socket.socket(self.addressFamily, self.socketType)
addrLen = _iocp.maxAddrLen(skt.fileno())
self.addressBuffer = _iocp.AllocateReadBuffer(addrLen)
# WSARecvFrom takes an int
self.addressLengthBuffer = _iocp.AllocateReadBuffer(
struct.calcsize('i'))
def startListening(self):
"""
Create and bind my socket, and begin listening on it.
This is called on unserialization, and must be called after creating a
server to begin listening on the specified port.
"""
self._bindSocket()
self._connectToProtocol()
def createSocket(self):
return self.reactor.createSocket(self.addressFamily, self.socketType)
def _bindSocket(self):
try:
skt = self.createSocket()
skt.bind((self.interface, self.port))
except socket.error, le:
raise error.CannotListenError, (self.interface, self.port, le)
# Make sure that if we listened on port 0, we update that to
# reflect what the OS actually assigned us.
self._realPortNumber = skt.getsockname()[1]
log.msg("%s starting on %s" % (
self._getLogPrefix(self.protocol), self._realPortNumber))
self.connected = True
self.socket = skt
self.getFileHandle = self.socket.fileno
难道说twisted就完全不提供这样的功能？最终在multicast中翻到这样一段，也就是，多播的情况是支持地址复用的，动手测起来。
class MulticastPort(MulticastMixin, Port):
"""
UDP Port that supports multicasting.
"""
implements(interfaces.IMulticastTransport)
def __init__(self, port, proto, interface='', maxPacketSize=8192,
reactor=None, listenMultiple=False):
Port.__init__(self, port, proto, interface, maxPacketSize, reactor)
self.listenMultiple = listenMultiple
def createSocket(self):
skt = Port.createSocket(self)
if self.listenMultiple:
skt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
if hasattr(socket, "SO_REUSEPORT"):
skt.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEPORT, 1)
return skt
将server端改成如下代码，运行通过！
reactor.listenMulticast(port, DhtResponseHandler(queue), listenMultiple=True)
reactor.run()
感触良多，底层的知识比较重要，浮沙筑高台果然危险。