Hiện nay, lập trình mạng là một trong những ngành tương đối hot trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau, từ bậc thấp đến bậc cao được sử dụng, và Python là một trong những sự lựa chọn phổ biến nhất. Hãy cùng ICANTECH tìm hiểu về lập trình mạng với Python qua bài viết này nhé!
Mạng máy tính là một hệ thống bao gồm các máy tính kết nối với nhau thông qua thiết bị truyền dẫn tín hiệu theo một kiến trúc nào đó để trao đổi dữ liệu. Có một vài kiểu mạng máy tính khác nhau: Mạng LAN (mạng cục bộ), Mạng MAN (gồm nhiều LAN liên kết với nhau), mạng WAN (tương tự mạng LAN nhưng trên phạm vi lớn hơn rất nhiều) hay VPN (kết nối internet mã hóa, có độ an toàn cao).
Hiểu một cách đơn giản, lập trình mạng là việc lập trình để tạo ra các ứng dụng giúp làm việc, giao tiếp, giải trí, kết nối thông qua hệ thống mạng. Một số ngôn ngữ lập trình mạng phổ biến có thể kể đến như: Python, C/C++ hay Java.
Kể từ khi ra đời vào năm 1991 (phiên bản đầu tiên 0.9.0), Python ngày càng khẳng định vị thế hàng đầu của mình trong thế giới lập trình. Python là một trong những ngôn ngữ lập trình đa dụng nhất hiện nay. Nó được sử dụng từ lập trình nhúng đến lập trình khoa học dữ liệu, từ phát triển các phần mềm chạy trên máy tính đến lập trình web. Và lập trình mạng (Network Programming) cũng là một lĩnh vực ứng dụng hiệu quả của Python.
Những điểm ưu việt của Python là: Cú pháp đơn giản, dễ đọc, dễ học; Python có thư viện phong phú cùng khả năng quản lý bộ nhớ rất tốt; Tính bảo mật cao và hệ sinh thái rộng lớn.
Đối với lập trình mạng, Python cung cấp hai cấp độ truy cập network:
Thư viện của Python đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cho lập trình mạng: giao thức mạng, mã và giải mã dữ liệu, cũng như các vấn đề khác. Bạn có thể tìm thấy các nguồn tài liệu lập trình mạng với Python tương đối dễ dàng. Hơn nữa, các chuyên gia đánh giá sử dụng Python để phát triển các ứng dụng trong lập trình mạng đơn giản hơn so với các ngôn ngữ khác, như C++ chẳng hạn. Tóm lại, với Python, bạn có thể xây dựng các ứng dụng mạng an toàn, mạnh mẽ và hoạt động hiệu quả.
Nếu bạn mới làm quen với Python, ICANTECH khuyên bạn nên bắt đầu học từ những bài hướng dẫn lập trình Python dành cho người mới để thành thạo Python trước khi đi sâu vào lập trình mạng Python. Tiếp theo, bạn có thể bắt đầu tìm hiểu về các khái niệm như: lập trình Socket hay web Scraping. Phần này, ICANTECH sẽ hướng dẫn các bạn sử dụng Python để lập trình mạng qua Socket.
Socket là điểm cuối của kênh truyền thông trong liên kết hai chiều giữa các chương trình hoặc các kênh thông tin hoạt động qua mạng. Chúng được tạo ra bằng cách sử dụng một tập các Requests được gọi là Socket API (API- Giao diện lập trình ứng dụng). Socket sử dụng Protocol (giao thức) để xác định kiểu kết nối giữa Client và Server.
Cụ thể Protocol được sử dụng trong: DNS (Domain name servers); IP addressing; E-mail; FTP (File transfer protocol),...Một số khái niệm quan trọng trong Socket Programming là:
listen(): thiết lập và bắt đầu một TCP
bind(): liên kết một địa chỉ (gồm tên host và số cổng) với Socket.
accept(): kết nối với TCP Client
connect(): kết nối TCP Server
send(): gửi tin nhắn TCP
recv(): nhận tin nhắn TCP
sendto(): gửi tin nhắn UDP
close(): đóng một Socket
Ví dụ 1: Tạo một kết nối Client-Server đơn giản sử dụng mô đun “socket”
import socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
host = socket.gethostname()
port = 12345
server_socket.bind((host, port))
server_socket.listen(1)
print('Waiting for a client connection...')
client_socket, addr = server_socket.accept()
print('Connection established with:', addr)
message = 'Welcome to the server!'
client_socket.send(message.encode())
client_socket.close()
import socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
host = socket.gethostname()
port = 12345
client_socket.connect((host, port))
message = client_socket.recv(1024)
print(message.decode())
client_socket.close()
Trong ví dụ trên, chúng ta đã tạo ra một chương trình kết nối Client-Server bằng cách sử dụng mô đun “socket” trong Python.
Đây là một đoạn code gửi yêu cầu nhận HTTP từ trang web Google.com và in ra nội dung trả lời nhận về.
import requests
response = requests.get('https://www.google.com')
print(response.content)
Kết quả là:
Tóm lại, Python cho phép các lập trình viên tạo ra các ứng dụng truyền nhận xử lý thông tin qua mạng và sử dụng giao thức mạng một cách dễ dàng và hiệu quả. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết này. ICANTECH hi vọng đã mang đến cho các bạn những kiến thức bổ ích về lập trình mạng với Python.
Nguồn ảnh: ICANTECH.