Pythonネットワークプログラミング:機能、インターネットモジュール、ネットワーク用語

公開: 2020-09-11

Pythonは広く使用されているプログラミング言語です。 1991年に作成されました。この言語は、コードの可読性と構文を改善するために設計されました。 Pythonには、Python2とPython3の2つのバージョンがあります。

この記事では、Pythonを使用したネットワークプログラミングの本質について学びます。 Pythonネットワークプログラミング学ぶには、次のトピックについて知っておく必要があります。

  • データエンコーディング
  • 高レベルのクライアントモジュール
  • HTTPおよびWebプログラミング
  • ソケットを使用したプログラミング
  • 基本的なネットワーク用語

読む: Pythonプロジェクトのアイデアとトピック

目次

Pythonの人気の理由

  • 概念を簡単に、より少ないコード行で表現できます。
  • Pythonは複数のライブラリと関数をサポートしています。
  • コードの可読性と構文を強調しています。
  • Pythonは、ゲームの作成、データ分析、GUIの作成、およびWebサイトに使用できます。

Pythonの機能

  • 習得が容易:構文と機能が単純なため、習得が容易です。
  • 利用可能なインタラクティブモード:この言語は、インタラクティブテストを可能にするインタラクティブモードもサポートしています。
  • 読みやすい:Pythonで記述されたコードは読みやすいです。
  • 保守が簡単:Pythonで記述されたコードは保守が簡単です。
  • ポータブル:Pythonはすべてのプラットフォームで同じインターフェースを備えています。 さまざまなハードウェアソースで実行できます。
  • GUIプログラミング:Pythonは、作成され、ライブラリやシステムコールに移植できる多くのGUIアプリケーションをサポートしています。

Pythonのネットワークサービス

Pythonには2つのレベルのネットワークサービスがあります。 これらは:

  • 高レベルのアクセス
  • 低レベルのアクセス

低レベルのアクセスでは、Pythonライブラリを使用して、オペレーティングシステムのソケットサポートを使用してアクセスできます。 プログラマーは、ネットワークプログラミングを実行するためのコネクションレス型およびコネクション型のプロトコルを実装することもできます。

プログラマーは、高レベルのアクセスサービスを使用して、アプリケーションレベルのネットワークプロトコルにアクセスできます。 Pythonの標準ライブラリは、プロトコル、エンコーディング、およびネットワークの概念を完全にサポートしています。

ソケットとは何ですか?

ソケットは、任意の2つのプログラムまたはチャネル間の通信フローのエンドポイントとして定義されます。 ソケットは、ソケットAPI(Application Programming Interface)とも呼ばれるプログラミングの一連の要求を使用して作成されます。

これらのソケットは、ポート間通信の接続を決定するためにさまざまなプロトコルを使用します。 プロトコルの主な用途は次のとおりです。

  • IPアドレス
  • Eメール
  • FTP(ファイル転送プロトコル)
  • ドメインネームサーバー

ドメイン:これは、トランスポートのメカニズムとして使用されるプロトコルのファミリーです。

タイプ:2つのエンドポイント間の通信のタイプです。

プロトコル:バリアントを識別するために使用されます。

ポート:サーバーがクライアントをリッスンするための媒体です。

ソケット用プログラム

Pythonには、仮想的にさまざまなソケットを設定するソケットメソッドがあります。 同じ構文は次のとおりです–

構文:

s = socket.socket(socketFamily、type_of_the_socket、protocol = value)

説明:

socketFamily: AF_UNIXまたはAF_INETのいずれかです。

type_of_the_socket :SOCK_STREAMまたはSOCK_DGRAMのいずれかです。

プロトコル:通常は省略され、デフォルトで0になります。

接続を管理する方法:

  • listen():このメソッドは、TCPリスナーを確立して開始するために使用されます。
  • bind():このメソッドは、アドレスをソケットにバインドするために使用されます。
  • connect():TCPサーバーとの接続を確立するために使用されます。
  • accept():TCPクライアント接続を確立するために使用されます。
  • recv():このメソッドはメッセージを受信するために使用されます。
  • close():ソケットを閉じるために使用されます。
  • sendto():このメソッドは、UDPメッセージを送信するために使用されます。
  • Send():このメソッドはメッセージを送信するために使用されます。

なぜネットワークプログラミングにPythonなのか?

Pythonは強力な言語であり、ネットワークプログラミングにPythonを使用する理由はたくさんあります。 構文は簡単で、対応するものの間で簡単に実装できます。 Pythonプログラミング言語でほとんどすべてを行うことができます。 それはウェブサイトを作りそしてグーグル検索エンジンへのバックボーンを提供するのに十分強力です。 また、サードパーティのライブラリもサポートしています。

基本的なプロトコルを使用してメッセージを送受信するのは簡単です。 また、プログラミングがクライアントとサーバーの機能に重要な役割を果たしていることも示しています。 Pythonは同期的に実行されます。 プログラマーがコードでソケットオブジェクトを簡単に使用できるように、ソケットクラスを提供します。 プログラムにソケットライブラリをインポートすることで実装できます。 Pythonには、低レベルのソケット関数を利用するクラスもあります。 したがって、Pythonはネットワークプログラミングに最適です。

ネットワーク用語

ネットワークの基本的な用語について簡単に説明しましょう。

インターネットプロトコル:インターネットプロトコルは、データの流れを管理するための一連のルールと手順です。 2つの重要なプロトコルがあります。

ユーザーデータグラムプロトコル(UDP)

ユーザーデータグラムプロトコルはコネクションレス型プロトコルです。 UDPのいくつかのプロパティは次のとおりです。

  • 信頼性が低い:ユーザーデータグラムプロトコルメッセージが送信されるたびに、メッセージが宛先に到達したかどうかを知る方法がありません。 ユーザーデータグラムプロトコルでは、確認する方法はありません。
  • 順序付けされていない:メッセージが到着する順序を予測することはできません。

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伝送制御プロトコル

TCPはハンドシェイクの概念を使用します。 簡単に言うと、ホスト間で接続が確立され、データ転送を開始できるようにする方法です。 TCPプロトコルでは、最初にネットワークを構築する必要があります。 伝送制御プロトコルのいくつかのプロパティは次のとおりです。

  • 信頼性:伝送制御プロトコルは、メッセージの確認応答とタイムアウトを管理します。 メッセージの配信を何度か試みます。 サーバーはまた、失われたメッセージを取得するために失われた部分を再度要求します。
  • 重量:伝送制御プロトコルには、ソケットの接続をセットアップするための3つのパケットがあります。 これらのパケットは次のとおりです。
  • SYN
  • SYN + ACK
  • ACK

Pythonインターネットモジュール

プロトコル名プロトコルの機能ポート番号関連するPythonモジュール
ゴーファー書類の転送70 Gopherlib、urllib
Telnet コマンドラインに使用23 telnetlib
IMAP4 メールの取得に使用143 impalib
POP3 メールの取得に使用110 poplib
SMTP メールの送信に使用されます25 smtlib
FTP ファイル転送に使用されます20 Ftblib、urllib
MNTP Usenetニュース119 mntplib
HTTP Webページに使用80 Httplib、urllib

チェックアウト:知っておくべきトップPythonデータ視覚化ライブラリ

まとめ

これらは、ネットワーク言語としてのPythonの基本的な特性です。 したがって、Pythonは汎用プログラミング言語です。 オブジェクト指向でインタラクティブです。 英語のキーワードを多用しているのでわかりやすいです。

Pythonはネットワーキングでどのように利用されていますか?

ネットワーキングにおけるPythonの使用法を学ぶことは、今後のすべてのネットワークエンジニアがこの分野で優れたキャリアを築くために必要です。 Pythonの主な用途は、特定の複雑なネットワーク構成を自動化できるさまざまなスクリプトを作成することです。 ネットワークプロトコルの完全なサポートは、Pythonの標準ライブラリによって提供されます。 Pythonは、コードが単純なため、ネットワーキングにおいて他の言語よりもはるかに便利です。 すべての複雑なタスクのタスク自動化は、Pythonプログラミングの助けを借りて簡単になります。 これは、Pythonがネットワーキングでどのように利用されているかです。

Pythonネットワークプログラミングとはどういう意味ですか?

ネットワークを介して他のすべてのプログラムと通信するために使用できるプログラムを作成するプロセスは、ネットワークプログラミングと呼ばれます。 Pythonネットワークプログラミングでは、Pythonは、すべてのコンピューターネットワーク要件を処理するためのプログラミング言語として使用されます。 たとえば、ローカルWebサーバーを作成して実行したり、システム内のいくつかのファイルをURLから直接ダウンロードしたりする場合は、Pythonネットワークプログラミングを利用できます。
Pythonを使用すると、ネットワークプログラミングタスク全体が簡単になります。 プログラマーやソフトウェア開発者のタスクを簡素化するPythonライブラリはたくさんあります。 Pythonネットワークプログラミングを始めるには、Python言語でコードを書くための基本を明確にする必要があります。 言語についての十分な知識があれば、この分野で素晴らしいキャリアを築くことができます。

Pythonはどのようにインターネットに接続されていますか?

urllibという名前のPythonモジュールは、インターネットからURLを接続して開くのに役立ちます。 このライブラリを使用すると、すべてのURLアクションを実行できます。 urllibライブラリを使用して、Pythonを使用してインターネットからさまざまな形式のデータを取得することもできます。プログラムにurllibをインポートします。

プログラムの主な機能を定義して記述します
ここで、webUrl変数を宣言する必要があります。
次に、urllibライブラリでurlopen関数を呼び出します。
開く必要のあるWebサイトを選択し、結果コードを印刷します。
getcode関数は、前に作成したwebUrl変数によって結果コードを取得するために使用されます。
文字列「結果コード」に連結できるように、文字列に変換します。