簡單網路管理協議SNMP（Simple Network Management Protocol）用於網路設備的管理。SNMP作為廣泛應用於TCP/IP網路的網路管理標准協議，提供了統一的介面，從而實現了不同種類和廠商的網路設備之間的統一管理。
SNMP協議分為三個版本：SNMPv1、SNMPv2c和SNMPv3。
SNMP系統由網路管理系統NMS（Network Management System）、SNMP Agent、被管對象Management object和管理信息庫MIB（Management Information Base）四部分組成。
SNMP查詢是指NMS主動向SNMP Agent發送查詢請求，如圖1-3所示。SNMP Agent接收到查詢請求後，通過MIB表完成相應指令，並將結果反饋給NMS。SNMP查詢操作有三種：Get、GetNext和GetBulk。SNMPv1版本不支持GetBulk操作。
不同版本的SNMP查詢操作的工作原理基本一致，唯一的區別是SNMPv3版本增加了身份驗證和加密處理。下面以SNMPv2c版本的Get操作為例介紹SNMP查詢操作的工作原理。假定NMS想要獲取被管理設備MIB節點sysContact的值，使用可讀團體名為public，過程如下所示：
SNMP設置是指NMS主動向SNMP Agent發送對設備進行Set操作的請求，如下圖示。SNMP Agent接收到Set請求後，通過MIB表完成相應指令，並將結果反饋給NMS。
不同版本的SNMP Set操作的工作原理基本一致，唯一的區別是SNMPv3版本增加了身份驗證和加密處理。下面以SNMPv3版本的Set操作為例介紹SNMP Set操作的工作原理。
假定NMS想要設置被管理設備MIB節點sysName的值為HUAWEI，過程如下所示：
SNMPv1和SNMPv2c的Set操作報文格式如下圖所示。一般情況下，SNMPv3的Set操作信息是經過加密封裝在SNMP PDU中，其格式與SNMPv2c的Set操作報文格式一致。
SNMP Traps是指SNMP Agent主動將設備產生的告警或事件上報給NMS，以便網路管理員及時了解設備當前運行的狀態。
SNMP Agent上報SNMP Traps有兩種方式：Trap和Inform。SNMPv1版本不支持Inform。Trap和Inform的區別在於，SNMP Agent通過Inform向NMS發送告警或事件後，NMS需要回復InformResponse進行確認。
在Ensp中搭建網路環境，在R2上啟用SNMP作為SNMP agent，linux主機作為NMS；為方便觀察SNMP報文格式，在R2使用SNMP的版本為v2c。
通過下面的Python腳本獲取R2的系統信息與當前的主機名
運行結果如下
在R2介面上抓包結果如下，Linux主機向R2的161埠發送SNMP get-request報文，可以看到SNMP使用的版本為v2c，設置的團體名為public，隨機生成了一個request-id，變數綁定列表（Variable bindings），即要查詢的OID，但Value為空；值得注意的是這些信息都是明文傳輸的，為了安全在實際環境中應使用SNMPv3。
通過下面的Python腳本獲取R2的介面信息。
運行結果如下：
在R2介面抓包結果如下，getBuikRequest相比get-request設置了一個max-repetitions欄位，表明最多執行get操作的次數。Variable bindings中請求的OID條目只有一條。
下面Python腳本用於設置R2的主機名為SNMPv2R2。
運行結果如下
在路由器上可以看到主機名有R2變為了SNMPv2R2。
get-response數據包內容與set-request中無異。
下面Python腳本用於接收，R2發送的Trap，並做簡單解析。
先運行該腳本，之後再R2上手動將一個介面shutdown，結果如下：
介面上抓包結果如下，此時團體名用的是public，data部分表明是trap。
由於Ensp中的通用路由器認證演算法只支持des56，而pysnmp不支持該演算法，因此使用AR路由器配置SNMPv3。
使用下面Python腳本發送snmpv3 get報文獲取設備系統信息。
抓包結果如下，首先發送get-resques進行SNMPv3認證請求，隨機生成一個msgID，認證模式為USM，msgflgs中Reportable置1要求對方發送report，其他為置0，表示不進行加密與鑒權；另外安全參數，認證參數、加密參數都為空，此時不攜帶get請求數據。
路由器給NMS回復report，msgID與resquest一致，Msgflgs中各位都置0，同時回復使用的安全引擎，認證與加密參數為空，不進行認證與加密，因此能看到data中的數據。
AR1收到請求後進行回復，數據包中msgflags標志位中除reportable外其他位都置1，表示不需要回復，同時進行加密與鑒權。同樣也可以看到認證用戶為testuser，認證參數與加密參數都有填充，data部分也是同樣加密。
參考：
什麼是SNMP - 華為 (huawei.com)
AR100-S V300R003 MIB參考 - 華為 (huawei.com)
SNMP library for Python — SNMP library for Python 4.4 documentation (pysnmp.readthedocs.io)
⑵ Python 之 Socket編程(TCP/UDP)
socket(family,type[,protocal]) 使用給定的地址族、套接字類型、協議編號（默認為0）來創建套接字。
有效的埠號： 0～ 65535
但是小於1024的埠號基本上都預留給了操作系統
POSIX兼容系統(如Linux、Mac OS X等)，在/etc/services文件中找到這些預留埠與的列表
面向連接的通信提供序列化、可靠的和不重復的數據交付，而沒有記錄邊界。意味著每條消息都可以拆分多個片段，並且每個消息片段都能到達目的地，然後將它們按順序組合在一起,最後將完整的信息傳遞給等待的應用程序。
實現方式(TCP)：
傳輸控制協議（TCP）， 創建TCP必須使用SOCK_STREAM作為套接字類型
因為這些套接字（AF_INET）的網路版本使用網際網路協議(IP)來搜尋網路中的IP,
所以整個系統通常結合這兩種協議(TCP/IP)來進行網路間數據通信。
數據報類型的套接字, 即在通信開始之前並不需要建議連接,當然也無法保證它的順序性、可靠性或重復性
實現方式(UDP)
用戶數據包協議（UDP), 創建UDP必須使用SOCK_DGRAM (datagram)作為套接字類型
它也使用網際網路來尋找網路中主機，所以是UDP和IP的組合名字UDP/IP
注意點:
1）TCP發送數據時，已建立好TCP連接，所以不需要指定地址。UDP是面向無連接的，每次發送要指定是發給誰。
2）服務端與客戶端不能直接發送列表，元組，字典。需要字元串化repr(data)。
TCP的優點： 可靠，穩定 TCP的可靠體現在TCP在傳遞數據之前，會有三次握手來建立連接，而且在數據傳遞時，有確認、窗口、重傳、擁塞控制機制，在數據傳完後，還會斷開連接用來節約系統資源。
TCP的缺點： 慢，效率低，佔用系統資源高，易被攻擊 TCP在傳遞數據之前，要先建連接，這會消耗時間，而且在數據傳遞時，確認機制、重傳機制、擁塞控制機制等都會消耗大量的時間，而且要在每台設備上維護所有的傳輸連接，事實上，每個連接都會佔用系統的CPU、內存等硬體資源。 而且，因為TCP有確認機制、三次握手機制，這些也導致TCP容易被人利用，實現DOS、DDOS、CC等攻擊。
什麼時候應該使用TCP : 當對網路通訊質量有要求的時候，比如：整個數據要准確無誤的傳遞給對方，這往往用於一些要求可靠的應用，比如HTTP、HTTPS、FTP等傳輸文件的協議，POP、SMTP等郵件傳輸的協議。 在日常生活中，常見使用TCP協議的應用如下： 瀏覽器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件傳輸.
UDP的優點： 快，比TCP稍安全 UDP沒有TCP的握手、確認、窗口、重傳、擁塞控制等機制，UDP是一個無狀態的傳輸協議，所以它在傳遞數據時非常快。沒有TCP的這些機制，UDP較TCP被攻擊者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是無法避免攻擊的，比如：UDP Flood攻擊……
UDP的缺點： 不可靠，不穩定 因為UDP沒有TCP那些可靠的機制，在數據傳遞時，如果網路質量不好，就會很容易丟包。
什麼時候應該使用UDP： 當對網路通訊質量要求不高的時候，要求網路通訊速度能盡量的快，這時就可以使用UDP。 比如，日常生活中，常見使用UDP協議的應用如下： QQ語音 QQ視頻 TFTP ……
⑶ Python能幹什麼，Python的應用領域
Python 作為一種功能強大的編程語言，因其簡單易學而受到很多開發者的青睞。那麼，Python 的應用領域有哪些呢？
概括起來，Python 的應用領域主要有如下幾個。
Web應用開發
Python 經常被用於 Web 開發。例如，通過 mod_wsgi 模塊，Apache 可以運行用 Python 編寫的 Web 程序。Python 定義了 WSGI 標准應用介面來協調 HTTP 伺服器與基於 Python 的 Web 程序之間的通信。
不僅如此，一些 Web 框架（如 Django、TurboGears、web2py 等等）可以讓程序員輕松地開發和管理復雜的Web程序。
舉個最直觀的例子，全球最大的搜索引擎 Google，在其網路搜索系統中就廣泛使用 Python 語言。另外，我們經常訪問的集電影、讀書、音樂於一體的豆瓣網，也是使用 Python 實現的。
操作系統管理、自動化運維開發
很多操作系統中，Python 是標準的系統組件，大多數 Linux 發行版以及 NetBSD、OpenBSD 和 Mac OS X 都集成了 Python，可以在終端下直接運行 Python。
有一些 Linux 發行版的安裝器使用 Python 語言編寫，例如 Ubuntu 的 Ubiquity 安裝器、Red Hat Linux 和 Fedora 的 Anaconda 安裝器等等。
另外，Python 標准庫中包含了多個可用來調用操作系統功能的庫。例如，通過 pywin32 這個軟體包，我們能訪問 Windows 的 COM 服務以及其他 Windows API；使用 IronPython，我們能夠直接調用 .Net Framework。
通常情況下，Python 編寫的系統管理腳本，無論是可讀性，還是性能、代碼重用度以及擴展性方面，都優於普通的 shell 腳本。
游戲開發
很多游戲使用 C++ 編寫圖形顯示等高性能模塊，而使用 Python 或 Lua 編寫游戲的邏輯。和 Python 相比，Lua 的功能更簡單，體積更小；而 Python 則支持更多的特性和數據類型。
編寫伺服器軟體
Python 對於各種網路協議的支持很完善，所以經常被用於編寫伺服器軟體以及網路爬蟲。
比如說，Python 的第三方庫 Twisted，它支持非同步網路編程和多數標準的網路協議（包含客戶端和伺服器端），並且提供了多種工具，因此被廣泛用於編寫高性能的伺服器軟體。
科學計算
NumPy、SciPy、Matplotlib 可以讓 Python 程序員編寫科學計算程序。
以上都只是 Python 應用領域的冰山一角，總的來說，Python 語言不僅可以應用到網路編程、游戲開發等領域，還可以在圖形圖像處理、只能機器人、爬取數據、自動化運維等多方面展露頭角，為開發者提供簡約、優雅的編程體驗。
⑷ Python網路編程 -- TCP/IP
首先放出一個 TCP/IP 的程序，這里是單線程伺服器與客戶端，在多線程一節會放上多線程的TCP/IP服務程序。
這里將服務端和客戶端放到同一個程序當中，方便對比服務端與客戶端的不同。
TCP/IP是網際網路的通信協議，其參考OSI模型，也採用了分層的方式，對每一層制定了相應的標准。
網際協議（IP）是為全世界通過互聯網連接的計算機賦予統一地址系統的機制，它使得數據包能夠從互聯網的一端發送至另一端，如 130.207.244.244，為了便於記憶，常用主機名代替IP地址，例如 .com。
UDP (User Datagram Protocol，用戶數據報協議) 解決了上述第一個問題，通過埠號來實現了多路復用（用不同的埠區分不同的應用程序）但是使用UDP協議的網路程序需要自己處理丟包、重包和包的亂序問題。
TCP (Transmission Control Protocol，傳輸控制協議) 解決了上述兩個問題，同樣使用埠號實現了復用。
TCP 實現可靠連接的方法：
socket通信模型及 TCP 通信過程如下兩張圖。
[圖片上傳失敗...(image-6d947d-1610703914730)]
[圖片上傳失敗...(image-30b472-1610703914730)]
socket.getaddrinfo(host, port, family, socktype, proto, flags)
返回： [(family, socktype, proto, cannonname, sockaddr), ] 由元組組成的列表。
family：表示socket使用的協議簇， AF_UNIX : 1, AF_INET: 2, AF_INET6 : 10。 0 表示不指定。
socktype: socket 的類型， SOCK_STREAM : 1, SOCK_DGRAM : 2, SOCK_RAW : 3
proto: 協議， 套接字所用的協議，如果不指定， 則為 0。 IPPROTO_TCP : 6, IPPRTOTO_UDP : 17
flags：標記，限制返回內容。 AI_ADDRCONFIG 把計算機無法連接的所有地址都過濾掉（如果一個機構既有IPv4，又有IPv6，而主機只有IPv4，則會把 IPv6過濾掉）
AI _V4MAPPED, 如果本機只有IPv6，服務卻只有IPv4，這個標記會將 IPv4地址重新編碼為可實際使用的IPv6地址。
AI_CANONNAME，返回規范主機名：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)
利用已經通信的套接字名提供給getaddrinfo
mysock = server_sock.accept()
addr, port = mysock.getpeername()
getaddrinfo(addr, port, mysock.family, mysock.type, mysock.proto, socket.AI_CANONNAME)
TCP 數據發送模式：
由於 TCP 是發送流式數據，並且會自動分割發送的數據包，而且在 recv 的時候會阻塞進程，直到接收到數據為止，因此會出現死鎖現象，及通信雙方都在等待接收數據導致無法響應，或者都在發送數據導致緩存區溢出。所以就有了封幀(framing)的問題，即如何分割消息，使得接收方能夠識別消息的開始與結束。
關於封幀，需要考慮的問題是， 接收方何時最終停止調用recv才是安全的？整個消息或數據何時才能完整無缺的傳達？何時才能將接收到的消息作為一個整體來解析或處理。
適用UDP的場景：
由於TCP每次連接與斷開都需要有三次握手，若有大量連接，則會產生大量的開銷，在客戶端與伺服器之間不存在長時間連接的情況下，適用UDP更為合適，尤其是客戶端太多的時候。
第二種情況： 當丟包現象發生時，如果應用程序有比簡單地重傳數據聰明得多的方法的話，那麼就不適用TCP了。例如，如果正在進行音頻通話，如果有1s的數據由於丟包而丟失了，那麼只是簡單地不斷重新發送這1s的數據直至其成功傳達是無濟於事的。反之，客戶端應該從傳達的數據包中任意選擇一些組合成一段音頻（為了解決這一問題，一個智能的音頻協議會用前一段音頻的高度壓縮版本作為數據包的開始部分，同樣將其後繼音頻壓縮，作為數據包的結束部分），然後繼續進行後續操作，就好像沒有發生丟包一樣。如果使用TCP，那麼這是不可能的，因為TCP會固執地重傳丟失的信息，即使這些信息早已過時無用也不例外。UDP數據報通常是互聯網實時多媒體流的基礎。
參考資料：
⑸ python標准庫中常用的網路相關模塊有哪些
標准庫 Python擁有一個強大的標准庫。Python語言的核心只包含數字、字元串、列表、字典、文件等常見類型和函數，而由Python標准庫提供了系統管理、網路通信、文本處理、資料庫介面、圖形系統、XML處理等額外的功能。 Python標准庫的主要功能有： 1.文本處理，包含文本格式化、正則表達式匹配、文本差異計算與合並、Unicode支持，二進制數據處理等功能 2.文件處理，包含文件操作、創建臨時文件、文件壓縮與歸檔、操作配置文件等功能 3.操作系統功能，包含線程與進程支持、IO復用、日期與時間處理、調用系統函數、日誌（logging）等功能 4.網路通信，包含網路套接字，SSL加密通信、非同步網路通信等功能 5.網路協議，支持HTTP，FTP，SMTP，POP，IMAP，NNTP，XMLRPC等多種網路協議，並提供了編寫網路伺服器的框架 6.W3C格式支持，包含HTML，SGML，XML的處理。 7.其它功能，包括國際化支持、數學運算、HASH、Tkinter等 Python社區提供了大量的第三方模塊，使用方式與標准庫類似。它們的功能覆蓋科學計算、Web開發、資料庫介面、圖形系統多個領域。第三方模塊可以使用Python或者C語言編寫。SWIG,SIP常用於將C語言編寫的程序庫轉化為Python模塊。Boost C++ Libraries包含了一組函式庫，Boost.Python，使得以Python或C++編寫的程式能互相調用。Python常被用做其他語言與工具之間的「膠水」語言。 著名第三方庫 1.Web框架 Django： 開源Web開發框架，它鼓勵快速開發,並遵循MVC設計，開發周期短。 ActiveGrid： 企業級的Web2.0解決方案。 Karrigell： 簡單的Web框架，自身包含了Web服務，py腳本引擎和純python的資料庫PyDBLite。 Tornado： 一個輕量級的Web框架，內置非阻塞式伺服器，而且速度相當快 webpy： 一個小巧靈活的Web框架，雖然簡單但是功能強大。 CherryPy： 基於Python的Web應用程序開發框架。 Pylons： 基於Python的一個極其高效和可靠的Web開發框架。 Zope： 開源的Web應用伺服器。 TurboGears： 基於Python的MVC風格的Web應用程序框架。 Twisted： 流行的網路編程庫，大型Web框架。 Quixote： Web開發框架。 2.科學計算 Matplotlib： 用Python實現的類matlab的第三方庫，用以繪制一些高質量的數學二維圖形。 SciPy： 基於Python的matlab實現，旨在實現matlab的所有功能。 NumPy： 基於Python的科學計算第三方庫，提供了矩陣，線性代數，傅立葉變換等等的解決方案。 3.GUI PyGtk： 基於Python的GUI程序開發GTK+庫。 PyQt： 用於Python的QT開發庫。 WxPython： Python下的GUI編程框架，與MFC的架構相似。 4.其它 BeautifulSoup： 基於Python的HTML/XML解析器，簡單易用。 PIL： 基於Python的圖像處理庫，功能強大，對圖形文件的格式支持廣泛。 PyGame： 基於Python的多媒體開發和游戲軟體開發模塊。 Py2exe： 將python腳本轉換為windows上可以獨立運行的可執行程序。
⑹ Python網路編程5-實現DHCP Client
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，動態主機配置協議），前身是BOOTP協議，是一個區域網的網路協議，使用UDP協議工作，統一使用兩個IANA分配的埠：67（伺服器端），68（客戶端）。主要作用是集中的管理、分配IP地址，使client動態的獲得IP地址、Gateway地址、DNS伺服器地址等信息。
option欄位
DHCP報文中的Options欄位可以用來存放普通協議中沒有定義的控制信息和參數。如果用戶在DHCP伺服器端配置了Options欄位，DHCP客戶端在申請IP地址的時候，會通過伺服器端回應的DHCP報文獲得Options欄位中的配置信息。
獲取IP地址過程
實驗使用的linux 主機由兩個網路介面，其中ens33使用DHCP獲取IP地址，ens37使用靜態IP地址；因此需要使用ens33來發送數據包。
Change_MAC.py用於MAC地址與Bytes類型相互轉換。
DHCP_Discover.py用於發送DHCP Discover報文;其中GET_MAC.py見ARP章節。
DHCP_Request.py用於發送DHCP Request報文。
DHCP_FULL.py用於完成DHCP Client與DHCP Server的報文交互
Wireshark對遠程linux主機抓包，結果如下
客戶端以廣播發送DHCP Discover包，其中報文操作類型為1（請求報文），DHCP客戶端的MAC地址設置為00:0c:29:03:a1:08，option53設置報文類型為Discover，option55（請求選項列表）中包含請求的參數。
伺服器以單播向客戶端回復信息，其中報文操作類型為2（應答報文），分配給客戶端的IP為192.168.160.146,option 53設置報文類型為offer，Option 54設置伺服器標識為192.168.160.254，其他option為客戶端請求列表的應答。
值得注意的是，交互的四個報文中Transaction ID均為0x00000000，表明是同一次DHCP交互報文。
⑺ Python3 & TCP協議和UDP協議的特點和區別
優點：
（1）TCP是面向連接的運輸層協議；
（2）每一條TCP連接只能有兩個端點（即兩個套接字），只能是點對點的；
（3）TCP提供可靠的傳輸服務。傳送的數據無差錯、不丟失、不重復、按序到達；
（4）TCP提供全雙工通信。允許通信雙方的應用進程在任何時候都可以發送數據，因為兩端都設有發送緩存和接受緩存；
（5）面向位元組流。雖然應用程序與TCP交互是一次一個大小不等的數據塊，但TCP把這些數據看成一連串無結構的位元組流，它不保證接收方收到的數據塊和發送方發送的數據塊具有對應大小關系，例如，發送方應用程序交給發送方的TCP10個數據塊，但就受訪的TCP可能只用了4個數據塊久保收到的位元組流交付給上層的應用程序，但位元組流完全一樣。
缺點：
慢，效率低，佔用系統資源高，易被攻擊 TCP在傳遞數據之前，要先建連接，這會消耗時間，在數據傳遞時，確認機制、重傳機制、擁塞控制機制等都會消耗大量的時間，而且要在每台設備上維護所有的傳輸連接。事實上，每個連接都會佔用系統的CPU、內存等硬體資源。因為TCP有確認機制、三次握手機制，這些也導致TCP容易被人利用，實現DOS、DDOS、CC等攻擊。
TCP的應用場景:
當對網路通訊質量有要求的時候。例如：整個數據要准確無誤的傳遞給對方，這往往用於一些要求可靠的應用。如：用於文件傳輸（FTP HTTP 對數據准確性要求高，速度可以相對慢），發送或接收郵件（POP IMAP SMTP 對數據准確性要求高，非緊急應用），遠程登錄（TELNET SSH 對數據准確性有一定要求，有連接的概念）等等。
優點：
（1）UDP是無連接的傳輸層協議；
（2）UDP使用盡最大努力交付，不保證可靠交付；
（3）UDP是面向報文的，對應用層交下來的報文，不合並，不拆分，保留原報文的邊界；
（4）UDP沒有擁塞控制，因此即使網路出現擁塞也不會降低發送速率；
（5）UDP支持一對一一對多多對多的交互通信；
（6）UDP的首部開銷小，只有8位元組．
缺點：
不可靠，不穩定。 因為UDP沒有TCP那些可靠的機制，在數據傳遞時，如果網路質量不好，就會很容易丟包。
UDP的應用場景：
當對網路通訊質量要求不高的時候，要求網路通訊速度能盡量的快，這時就可以使用UDP。 UDP一般用於即時通信（QQ聊天 對數據准確性和丟包要求比較低，但速度必須快），在線視頻（RTSP 速度一定要快，保證視頻連續，但是偶爾花了一個圖像幀，人們還是能接受的），網路語音電話（VoIP 語音數據包一般比較小，需要高速發送，偶爾斷音或串音也沒有問題）等等。
（1）TCP面向連接（如打電話要先撥號建立連接）;UDP是無連接的，即發送數據之前不需要建立連接
（2）TCP提供可靠的服務。也就是說，通過TCP連接傳送的數據，無差錯，不丟失，不重復，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付
（3）TCP面向位元組流，實際上是TCP把數據看成一連串無結構的位元組流;UDP是面向報文的UDP沒有擁塞控制，因此網路出現擁塞不會使源主機的發送速率降低（對實時應用很有用，如IP電話，實時視頻會議等）
（4）每一條TCP連接只能是點到點的;UDP支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信
（5）TCP首部開銷20位元組;UDP的首部開銷小，只有8個位元組
（6）TCP的邏輯通信信道是全雙工的可靠信道，UDP則是不可靠信道
HTTP、HTTPS、FTP、TELNET、SMTP(簡單郵件傳輸協議)協議基於可靠的TCP協議。TFTP、DNS、DHCP、TFTP、SNMP(簡單網路管理協議)、RIP基於不可靠的UDP協議