實作UDP套接字程式設計 整理《計算機網絡——自頂向下方法（James F. Kurose， Keith W. Rose）》

1. 首先介紹一下網絡應用程式。主要有兩類：         一類是實作“在協定标準（RFC或其他标準文檔）中所定義的操作”，是開放的網絡應用程式，開發者必須遵守協定所規定的規則。是以，不同開發者開發的程式能夠互動操作（這些程式需要使用與該協定關聯的周知端口号）；         另一類是專用的網絡應用程式。這種程式所使用的應用層協定沒有公開釋出，其他獨立的開發者将不能開發出與該程式互動的代碼（這類程式應避免使用周知端口号）。

2. UDP應用程式

（1）UDP是無連接配接的，從一個端系統向另一個端系統發送獨立的資料分組，不對傳遞提供任何保證。

（2）如下圖所示，使用UDP的兩個通信程序之間的互動有以下幾個過程：

①發送程序将目的位址附在資料分組之上（目的位址=目的主機IP+目的套接字所在的端口号）【分組上面的源位址由底層作業系統自動填寫】

②網際網路使用該目的位址為該分組選路到目的程序的套接字；

③接收程序通過該套接字取回分組。

3. 用Python3 實作一個簡單的UDP應用程式

（1）應用程式的用戶端

#socket 子產品形成了在python中所有網絡通信的基礎
from socket import *

serverName='45.76.204.40' #包含伺服器的主機名或IP位址
serverPort=12000 #目标端口号

#使用socket()建立客戶套接字。
#第一個參數訓示了位址簇：AF_INET訓示了底層網絡使用了IPv4
#第二個參數，SOCK_DGRAM訓示了它是一個UDP套接字（而不是TCP套接字）
#特别注意：我們無需指定用戶端套接字的端口号，這個工作由作業系統完成
clientSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
message=input('Input lowercase sentence:') #提示使用者從鍵盤輸入，并将輸入讀取到message中

#sendto()為封包message附上目的位址(serverName,serverPort),
#并向程序的套接字clientSocket發送結果分組
clientSocket.sendto(message.encode(),(serverName,serverPort)) 

#來自網際網路的分組到達該客戶的套接字時，其分組資料放在變量ModifiedMessage中，源位址放置在serverAddress中
#方法recvfrom取長度2048作為輸入
ModifiedMessage,serverAddress=clientSocket.recvfrom(2048)
print (ModifiedMessage.decode())

clientSocket.close() 
           

（2）然後是伺服器程式：

from socket import *
serverPort=12000
serverSocket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM)
serverSocket.bind(('',serverPort)) #将端口号與伺服器的套接字顯示綁定在一起
print('The server is ready to receive')
#這個while允許伺服器無限期地接收來自用戶端的分組
while True:
	message,clientAddress=serverSocket.recvfrom(2048)
	modifiedMessage=message.upper()
	serverSocket.sendto(modifiedMessage,clientAddress)
           

應該注意的是，如果是用IDLE運作這兩個程式的話，應注意為他們各自開啟一個程序（即打開兩個IDLE）：先讓伺服器程式保持運作狀态，然後運作客戶程式。