这里必须要手动去设置,用的就是cmd,widows自带的命令开wifi。
B. 怎么样才能提高python程序的网络吞吐速率
Python是一个很酷的语言,因为你可以在很短的时间内利用很少的代码做很多事情。不仅如此,它还能轻松地支持多任务,比如多进程等。Python批评者有时会说Python执行缓慢。本文将尝试介绍6个技巧,可加速你的Python应用程序。
1.让关键代码依赖于外部包
虽然Python让许多编程任务变得容易,但它可能并不总能为紧急的任务提供最佳性能。你可以为紧急的任务使用C、C++或机器语言编写的外部包,这样可以提高应用程序的性能。这些包都是不能跨平台的,这意味着你需要根据你正在使用的平台,寻找合适的包。简而言之,这个方案放弃了一些应用程序的可移植性,以换取只有在特定主机上直接编程才能获得的程序性能。这里有一些你应该考虑加入到你的“性能兵工厂”的包:
Cython
PyInlne
PyPy
Pyrex
这些包以不同的方式提高性能。例如,Pyrex能够扩展Python所能做的事情,例如使用C的数据类型来让内存任务更加有效或直接。PyInIne让你在Python应用程序中直接使用C代码。程序中的内联代码单独编译,但它在利用C语言所能提供的效率的同时,也让所有的代码都在同一个地方。
2.排序时使用键(key)
有很多老的Python排序代码,它们在你创建一个自定义的排序时花费你的时间,但在运行时确实能加速执行排序过程。元素排序的最好方法是尽可能使用键(key)和默认的sort()排序方法。例如,考虑下面的代码:
每一个实例中,根据你选择的作为key参数部分的索引,数组进行了排序。类似于利用数字进行排序,这种方法同样适用于利用字符串排序。
3.优化循环
每种编程语言都会强调需要优化循环。当使用Python的时候,你可以依靠大量的技巧使得循环运行得更快。然而,开发者经常漏掉的一个方法是:避免在一个循环中使用点操作。例如,考虑下面的代码:
每一次你调用方法str.upper,Python都会求该方法的值。然而,如果你用一个变量代替求得的值,值就变成了已知的,Python就可以更快地执行任务。优化循环的关键,是要减少Python在循环内部执行的工作量,因为Python原生的解释器在那种情况下,真的会减缓执行的速度。
(注意:优化循环的方法有很多,这只是其中的一个。例如,许多程序员都会说,列表推导是在循环中提高执行速度的最好方式。这里的关键是,优化循环是程序取得更高的执行速度的更好方式之一。)
4.使用较新版本的Python
在网上搜索Python信息,都会发现无数人在问,从Python一个版本迁移到另一个版本的问题的信息。一般来说,Python的每一个版本都包含了能让其比上个版本运行更快的优化。版本迁移的限制因素是,你喜欢的那些库是否已经迁移到Python的较新版本。相比于询问是否应该进行版本迁移,关键问题是确定一个新版本什么时候有足够的支持,以保证迁移的可行性。
你需要验证你的代码仍然运行。你需要在Python的新版本下使用你获得的新库,然后检查你的应用程序是否需要重大改变。只有在你作出必要的更正之后,你才会注意到版本之间的差别。然而,如果你正好确保你的应用程序能在新版本下运行,而不需要任何改变,你可能会错过那些版本升级带来的新特性。一旦你进行了迁移,你应该为你的新版本下的应用程序写一个说明,检查有问题的地方,并且优先考虑利用新版本的特性去更新那些地方。这样用户将会在升级的过程中更早的看到一个更大的性能提升。
5.尝试多种编码方法
如果每次你创建一个应用程序都是用相同的编码方法,几乎肯定会导致一些你的应用程序比它能够达到的运行效率慢的情况。作为分析过程的一部分,你可以尝试一些实验。例如,在一个字典中管理一些元素,你可以采用安全的方法确定元素是否已经存在并更新,或者你可以直接添加元素,然后作为异常处理该元素不存在情况。考虑第一个编码的例子:
这段代码通常会在myDict开始为空时运行得更快。然而,当mydict通常被数据填充(或者至少大部分被充填)时,另一种方法效果更好。
两种情况下具有相同的输出:{‘d': 4, ‘c': 4, ‘b': 4, ‘a': 4}。唯一的不同是这个输出是如何得到的。跳出固定的思维模式,创造新的编码技巧,能够帮助你利用你的应用程序获得更快的结果。
6.交叉编译应用程序
开发者有时会忘记,电脑实际上是不懂任何用于创建现代应用程序的语言,电脑所能懂得是机器代码。为了能在电脑上运行应用程序,你使用一个应用将人类可读的代码你转换成计算机能理解的。有时候用一种语言,比如Python,写一个应用,并用另一种语言,比如C++,运行它,从性能的角度来看是有意义的。这取决于你想要应用程序去做什么,以及主机系统可以提供的资源。
一个有趣的交叉编译器,Nuitka,可以将你的Python代码转换为C++代码。这么做的结果是,你可以在原生模式下执行应用程序,而不是依靠解释器。根据平台和任务,你可以看到一个显着的性能提升。
(注意:Nuitka目前还处于测试阶段,所以用它来产品程序时需要小心。实际上,目前最好将其用于实验。现在也有一些关于交叉编译是否是得到更好性能的最佳方式的讨论。开发者已经利用交叉编译好几年了,目的是实现特定的目标,比如更好的应用程序的速度。记住,每一个解决方案都会有得有失,你应该在将一个解决方案用于生产环境之前就好好考虑一下得失情况。)
在使用一个交叉编译器时,要确保它支持你使用的Python的版本。Nuitka支持Python2.6、2.7、3.2和3.3。想让这个方案发挥作用,你需要一个Python解释器和一个C++编译器。Nuitka支持多种C++编译器,包括Microsoft Visual Studio、MinGW 和 Clang/LLVM。
交叉编译也可能带来一些严重的负面影响。例如,当利用Nuitka工作时,你会发现即使一个小程序也能消耗很大的硬盘空间,这是因为Nuitka使用大量的动态链接库(DLLs)实现Python的功能。所以当你面对一个资源有限的系统时,这个方案可能不会很好的起作用。
总结
这六个技巧中的任意一个,都可以帮助你创造更快的Python程序。但任何技巧都不是万能的,不能每次都起作用。有些技巧在Python的特定版本下比其他技巧的更有效——甚至系统平台也能影响它们的效果。你需要配置你的应用,确定哪个地方让其运行缓慢,然后尝试似乎能最好的解决这些问题的一些技巧。
C. Python网络编程 -- TCP/IP
首先放出一个 TCP/IP 的程序,这里是单线程服务器与客户端,在多线程一节会放上多线程的TCP/IP服务程序冲戚拍。
这里将服务端和客户端放到同一个程序当中,方便对比服务端与客户端的不同。
TCP/IP是因特网的通信协议,其参考OSI模型,也采用了分层的方式,对每一层制定了相应的标准。
网际协议(IP)是为全世界通过互联网连接的计算机赋予统一地址系统的机制,它使得数据包能够从互联网的一端发送至另一端,如 130.207.244.244,为了便于记忆,常用主机名代替IP地址,例如 .com。
UDP (User Datagram Protocol,用户数据报协议) 解决了上述第一个问题,通过端口号来实现了多路复用(用不同的端口区分不同的应用程序)但是使用UDP协议的网络程序需要自己处理丢包、重包和包的乱序问题。
TCP (Transmission Control Protocol,传输控制协议) 解决了上述两个问题,同样使用端口号实现了复用。
TCP 实现可靠连接的方法:
socket通信模型及 TCP 通信过程如下两张图。
[图片上传失败...(image-6d947d-1610703914730)]
[图片上传失败...(image-30b472-1610703914730)]
socket.getaddrinfo(host, port, family, socktype, proto, flags)
返回: [(family, socktype, proto, cannonname, sockaddr), ] 由元组组成的列表散羡。
family:表示socket使用的协议簇, AF_UNIX : 1, AF_INET: 2, AF_INET6 : 10。 0 表示不指定。
socktype: socket 的类型, SOCK_STREAM : 1, SOCK_DGRAM : 2, SOCK_RAW : 3
proto: 协议, 套接字所用的协议,如果不指定, 则为 0。 IPPROTO_TCP : 6, IPPRTOTO_UDP : 17
flags:标记,限制返回内容。 AI_ADDRCONFIG 把计算机无法连接的所有地址都过滤掉(如果一个机构既有IPv4,又有IPv6,而主机只有IPv4,则会把 IPv6过滤掉)
AI _V4MAPPED, 如果本机只有IPv6,服务却只有IPv4,这个标记会将 IPv4地址重新编码为可实际使用的IPv6地址。
AI_CANONNAME,返回规范主机名:cannonname。
getaddrinfo(None, 'smtp', 0, socket.SOCK_STREAM, 0, socket.AP_PASSIVE)
getaddrinfo('ftp.kernel.org', 'ftp', 0, 'socket.SOCK_STREAM, 0, socket.AI_ADDRCONFIG | socket.AI_V4MAPPED)
利用已经通信的套接字名提供给getaddrinfo
mysock = server_sock.accept()
addr, port = mysock.getpeername()
getaddrinfo(addr, port, mysock.family, mysock.type, mysock.proto, socket.AI_CANONNAME)
TCP 数据发送模式:
由于 TCP 是发送流式数据,并且会自动分割发送的数据包,而仔槐且在 recv 的时候会阻塞进程,直到接收到数据为止,因此会出现死锁现象,及通信双方都在等待接收数据导致无法响应,或者都在发送数据导致缓存区溢出。所以就有了封帧(framing)的问题,即如何分割消息,使得接收方能够识别消息的开始与结束。
关于封帧,需要考虑的问题是, 接收方何时最终停止调用recv才是安全的?整个消息或数据何时才能完整无缺的传达?何时才能将接收到的消息作为一个整体来解析或处理。
适用UDP的场景:
由于TCP每次连接与断开都需要有三次握手,若有大量连接,则会产生大量的开销,在客户端与服务器之间不存在长时间连接的情况下,适用UDP更为合适,尤其是客户端太多的时候。
第二种情况: 当丢包现象发生时,如果应用程序有比简单地重传数据聪明得多的方法的话,那么就不适用TCP了。例如,如果正在进行音频通话,如果有1s的数据由于丢包而丢失了,那么只是简单地不断重新发送这1s的数据直至其成功传达是无济于事的。反之,客户端应该从传达的数据包中任意选择一些组合成一段音频(为了解决这一问题,一个智能的音频协议会用前一段音频的高度压缩版本作为数据包的开始部分,同样将其后继音频压缩,作为数据包的结束部分),然后继续进行后续操作,就好像没有发生丢包一样。如果使用TCP,那么这是不可能的,因为TCP会固执地重传丢失的信息,即使这些信息早已过时无用也不例外。UDP数据报通常是互联网实时多媒体流的基础。
参考资料:
D. Python网络编程6-使用Pysnmp实现简单网管
简单网络管理协议SNMP(Simple Network Management Protocol)用于网络设备的管理。SNMP作为广泛应用于TCP/IP网络的网络管理标准协议,提供了统一的接口,从而实现了不同种类和厂商的网络设备之间的统一管理。
SNMP协议分为三个版本:SNMPv1、SNMPv2c和SNMPv3。
SNMP系统由网络管理系统NMS(Network Management System)、SNMP Agent、被管对象Management object和管理信息库MIB(Management Information Base)四部分组成。
SNMP查询是指NMS主动向SNMP Agent发送查询请求,如图1-3所示。SNMP Agent接收到查询请求后,通过MIB表完成相应指令,并将结果反馈给NMS。SNMP查询操作有三种:Get、GetNext和GetBulk。SNMPv1版本不支持GetBulk操作。
不同版本的SNMP查询操作的工作原理基本一致,唯一的区别是SNMPv3版本增加了身份验证和加密处理。下面以SNMPv2c版本的Get操作为例介绍SNMP查询操作的工作原理。假定NMS想要获取被管理设备MIB节点sysContact的值,使用可读团体名为public,过程如下所示:
SNMP设置是指NMS主动向SNMP Agent发送对设备进行Set操作的请求,如下图示。SNMP Agent接收到Set请求后,通过MIB表完成相应指令,并将结果反馈给NMS。
不同版本的SNMP Set操作的工作原理基本一致,唯一的区别是SNMPv3版本增加了身份验证和加密处理。下面以SNMPv3版本的Set操作为例介绍SNMP Set操作的工作原理。
假定NMS想要设置被管理设备MIB节点sysName的值为HUAWEI,过程如下所示:
SNMPv1和SNMPv2c的Set操作报文格式如下图所示。一般情况下,SNMPv3的Set操作信息是经过加密封装在SNMP PDU中,其格式与SNMPv2c的Set操作报文格式一致。
SNMP Traps是指SNMP Agent主动将设备产生的告警或事件上报给NMS,以便网络管理员及时了解设备当前运行的状态。
SNMP Agent上报SNMP Traps有两种方式:Trap和Inform。SNMPv1版本不支持Inform。Trap和Inform的区别在于,SNMP Agent通过Inform向NMS发送告警或事件后,NMS需要回复InformResponse进行确认。
在Ensp中搭建网络环境,在R2上启用SNMP作为SNMP agent,Linux主机作为NMS;为方便观察SNMP报文格式,在R2使用SNMP的版本为v2c。
通过下面的Python脚本获取R2的系统信息与当前的主机名
运行结果如下
在R2接口上抓包结果如下,Linux主机向R2的161端口发送SNMP get-request报文,可以看到SNMP使用的版本为v2c,设置的团体名为public,随机生成了一个request-id,变量绑定列表(Variable bindings),即要查询的OID,但Value为空;值得注意的是这些信息都是明文传输的,为了安全在实际环境中应使用SNMPv3。
通过下面的Python脚本获取R2的接口信息。
运行结果如下:
在R2接口抓包结果如下,getBuikRequest相比get-request设置了一个max-repetitions字段,表明最多执行get操作的次数。Variable bindings中请求的OID条目只有一条。
下面Python脚本用于设置R2的主机名为SNMPv2R2。
运行结果如下
在路由器上可以看到主机名有R2变为了SNMPv2R2。
get-response数据包内容与set-request中无异。
下面Python脚本用于接收,R2发送的Trap,并做简单解析。
先运行该脚本,之后再R2上手动将一个接口shutdown,结果如下:
接口上抓包结果如下,此时团体名用的是public,data部分表明是trap。
由于Ensp中的通用路由器认证算法只支持des56,而pysnmp不支持该算法,因此使用AR路由器配置SNMPv3。
使用下面Python脚本发送snmpv3 get报文获取设备系统信息。
抓包结果如下,首先发送get-resques进行SNMPv3认证请求,随机生成一个msgID,认证模式为USM,msgflgs中Reportable置1要求对方发送report,其他为置0,表示不进行加密与鉴权;另外安全参数,认证参数、加密参数都为空,此时不携带get请求数据。
路由器给NMS回复report,msgID与resquest一致,Msgflgs中各位都置0,同时回复使用的安全引擎,认证与加密参数为空,不进行认证与加密,因此能看到data中的数据。
AR1收到请求后进行回复,数据包中msgflags标志位中除reportable外其他位都置1,表示不需要回复,同时进行加密与鉴权。同样也可以看到认证用户为testuser,认证参数与加密参数都有填充,data部分也是同样加密。
参考:
什么是SNMP - 华为 (huawei.com)
AR100-S V300R003 MIB参考 - 华为 (huawei.com)
SNMP library for Python — SNMP library for Python 4.4 documentation (pysnmp.readthedocs.io)