20183122 实验三《Python程序设计》实验报告

20183122 2019-2020-2 《Python程序设计》实验三报告

课程:《Python程序设计》
班级: 1831
姓名: 陈介
学号:20183122
实验教师:王志强
实验日期:2020年5月16日
必修/选修: 公选课

1.实验内容

1)、创建服务端和客户端,服务端在特定端口监听多个客户请求。客户端和服务端通过Socket套接字(TCP/UDP)进行通信。
2)、实现客户端和服务器端的文件(支持任意类型的文件,如txt、mp4、jpg、png、html等)发送和接收,发送的数据采用DES加密。

2. 实验过程及结果

1)、搭建大致框架,在客户端与服务器端建立连接,服务器端实现一直工作,不受客户端异常退出导致传输异常的影响。

2)、在发送端进行数据的处理。

a、构造报头,包括要发送的文件名,操作的文件大小等信息;
cmd = input("请输入命令:")
if cmd == "exit":
    exit(0)
try:
    action, filename = cmd.strip().split(' ')
    filesize = os.path.getsize(filename)
except:
    print("命令错误或找不到文件")
    break
b、先利用json模块将报头字典转化成比特流,再利用struct模块封包报头比特流长度,使其长度固定为4字节;
file_info_bytes = json.dumps(file_info).encode()
len_header = len(file_info_bytes)
res = struct.pack("i", len_header)
c、完成上述步骤后就可以发送数据了:以二进制只读的方式打开文件,逐行加密并发送,再利用md5.updata()方法更新摘要值;
d、发送完成后等待接收端校验并发回反馈

3)、在接收端进行数据的处理。

a、接收4比特的报头部分长度的封包;
b、对前一步获得的数据进行解包,得到比特流长度,再根据长度接收报头,利用json模块将其还原成字典,得到完整的报头;
res = struct.unpack("i", len_header)
···
header = json.loads(info_header)
c、接收数据并对数据进行校验,将校验的结果发送给发送方;
recv_md5: str = conn.recv(1024).decode()
if md5.hexdigest() == recv_md5:
    print("文件完整性验证通过")
    print('*' * 50)
    conn.send("文件完整性验证通过".encode())
else:
    print("文件完整性验证失败,发送过程中文件可能丢失或被篡改!!!")
    print('*'*50)
    conn.send("文件完整性验证失败,发送过程中文件可能丢失或被篡改!!!".encode())

运行结果:

运行前:(可以看到,运行前服务器端对应的文件夹中没有文件):

服务器端运行中(可以看到即使客户端异常退出服务器端也能继续运行):

客户端运行结果:

运行后,服务器端的文件夹中多了相应的内容:

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1:自己写的加密解密模块导入失败

问题1解决方案:将自己的模块所在的文件夹设定为Source root型

问题2:黏包:连续send时接收端分不清边界

问题2解决方案:
  发送端:
        先发送报头长度
        再编码报头内容并发送
        最后发送数据
  接收端:
        接受报头长度
        按照接收的长度接收报头并解包
        最后接收数据

其他

服务器端:https://gitee.com/konelee/python_programming/blob/master/实验三服务器端.py
客户端:https://gitee.com/konelee/python_programming/blob/master/实验三客户端.py
在实验初期我并不知道会存在黏包的现象,因为当时我传送的都是比较小的文件,接收端一次就可以完全接收,后来我用较大的mp4文件做实验,发现接收端在recv()处阻塞了,但此时它本应收到来自发送端的验证文件完整性的摘要的,查找资料之后我才得知出现此现象是由于黏包。刚开始研究黏包现象的时候,我发现time.sleep()可以解决黏包问题,但这种方式实在太low,极其浪费资源和时间,使传输效率大打折扣;于是我寻找到了利用构造报头来实现的解决黏包,这种方式解决黏包问题十分高效,对传输效率基本没有影响。

posted @ 2020-05-20 18:07  konelee  阅读(259)  评论(0编辑  收藏