[Python] Implementazione semplice Peer rete P2P

[Mulder90]

Salve,
Per un progetto universitario devo sviluppare un protocollo a livello applicativo che mi consenta di comunicare tra più peer in una rete locale. Il protocollo deve supportare due funzionalità che sono quelle di "discovery" e di "interact".
Nella fase di discovery, basata su UDP, devo poter scovare i possibili partecipanti nella rete locale. Nella fase di interact, basata du TCP, devo poter comunicare con uno o più partecipanti.
Sopra questo protocollo devo sviluppare una semplice chat.

Ho pensato subito ad un archiettura P2P e quindi ho scritto una semplice classe cercando di implementare un peer.
Posto il codice:

import socket
import sys
import threading


def debug_message(string):
    print>>sys.stderr, "DEBUG MESSAGE: " + string


class Peer(object):

    def __init__(self, port, host=None, ID=None, max_peers=0):
        self.debug = True
        self.max_peers = int(max_peers)
        self.port = int(port)
        if host:
            self.host = host
        else:
            self.init_host()
        if ID:
            self.ID = ID
        else:
            self.ID = '%s:%s' % (self.host, self.port)
        if self.debug:
            debug_message(self.ID)
        self.shutdown = False
        self.peers = {}
        self.handlers = {"FIND": self.discovery, "QUIT":
                         self.quit_peer, "PRNT": self.print_peers, "WHO": self.who, "SEND": self.send_message}

    def init_host(self):
        sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        sock.connect(("www.google.com", 80))
        self.host = sock.getsockname()[0]
        if self.debug:
            debug_message(self.host)
        sock.close()

    def who(self):
        print self.ID + ": (" + self.host + ":" + str(self.port) + ")"

    def init_sock(self):
        self.server_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
        self.server_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        self.server_sock.bind(('', self.port))
        self.clnt_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
        self.clnt_sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)

    def discovery(self):
        message = "ACK, %s" % (self.ID)
        self.clnt_sock.sendto(message, ('<broadcast>', self.port))

    def recive_message(self):
        while True:
            data, address = self.server_sock.recvfrom(1024)
            print data
            if data[:3] == 'ACK' and address not in self.peers:
                self.peers[address] = data[5:]
                #message = "ACK, %s" % (self.ID)
                self.discovery()

    def quit_peer(self):
        self.shutdown = True
        print "Exit"

    def main_loop(self):
        self.init_sock()
        r = threading.Thread(target=self.recive_message, args=[])
        r.daemon = True
        r.start()
        while not self.shutdown:
            try:
                self.msg = self.get_input()
                command = self.msg[:4]
                self.handle_peer(command)
            except KeyboardInterrupt:
                self.shutdown = True
                continue
        self.server_sock.close()
        self.clnt_sock.close()

    def handle_peer(self, command):
        if command in self.handlers:
            t = threading.Thread(target=self.handlers[command], args=[])
            t.start()
            t.join()
        else:
            print "no handler for this input"

    def get_input(self):
        print ">",
        return raw_input()

    def print_peers(self):
        for address, ID in self.peers.items():
            print address, ID

    def send_message(self):
        self.clnt_sock.sendto(self.msg[4:], ('<broadcast>', self.port))


if __name__ == '__main__':
    if len(sys.argv) == 4:
        p = Peer(port=sys.argv[1], ID=sys.argv[2], max_peers=sys.argv[3])
        p.main_loop()
    elif len(sys.argv) == 5:
        p = Peer(port=sys.argv[1], host=sys.argv[2], ID=sys.argv[
                 3], max_peers=sys.argv[4])
        p.main_loop()

I dubbi sono molti:
1)Consigli generali su Python per migliorare il codice?
2)Come posso implementare la fase di discovery? Ho pensato di mandare un messaggio in broadcast a tutti e, se si trovano partecipanti, aggiungerli ad un dizionario tramite il loro indirizzo e il loro identificativo.
Quando un Peer riceve un messaggio si salva il nome e l'indirizzo di chi l' ha mandato e risponde.
Il problema è che se faccio partire due programmi e faccio una FIND in uno dei due il dizionario non contiene entrambi gli indirizzi.
3)L'approccio di fare broadcast per trovare i possibili partecipanti è giusto?
4)Mi rendo conto che la classe Peer dovrebbe essere indipendente dalle varie funzioni del protocollo. Come potrei separare l'implementazione del protocollo da quella del Peer? Aggiungo i metodi del protocollo dentro il dizionario in un secondo momento?

Scusate per la poca chiarezza nella spiegazione.
Ah, non posso usare Twisted o altro...

Vi ringraziooooo

[cdimauro]

Originariamente inviato da Mulder90

Salve,
Per un progetto universitario devo sviluppare un protocollo a livello applicativo che mi consenta di comunicare tra più peer in una rete locale. Il protocollo deve supportare due funzionalità che sono quelle di "discovery" e di "interact".
Nella fase di discovery, basata su UDP, devo poter scovare i possibili partecipanti nella rete locale. Nella fase di interact, basata du TCP, devo poter comunicare con uno o più partecipanti.
Sopra questo protocollo devo sviluppare una semplice chat.

Ho pensato subito ad un archiettura P2P e quindi ho scritto una semplice classe cercando di implementare un peer.
Posto il codice:

[...]

I dubbi sono molti:
1)Consigli generali su Python per migliorare il codice?

Ce ne sarebbero diversi, perché di Python usi lo stretto indispensabile.

Però è una cosa che puoi fare dopo, con comodo, quando il codice sarà funzionante.

2)Come posso implementare la fase di discovery? Ho pensato di mandare un messaggio in broadcast a tutti e, se si trovano partecipanti, aggiungerli ad un dizionario tramite il loro indirizzo e il loro identificativo.
Quando un Peer riceve un messaggio si salva il nome e l'indirizzo di chi l' ha mandato e risponde.

Mi pare corretto.

Il problema è che se faccio partire due programmi e faccio una FIND in uno dei due il dizionario non contiene entrambi gli indirizzi.

Potresti fare un dump di cosa trovano i due peer?

3)L'approccio di fare broadcast per trovare i possibili partecipanti è giusto?

Sì, ma non ricordo adesso se con IPv6 sia possibile. Sono passati parecchi anni da quando l'ho studiato, ma mi sembra che non abbia il broadcast.

Quindi il tuo codice funzionerebbe soltanto con IPv4. Ma potrebbe andare bene, per un esercizio.

4)Mi rendo conto che la classe Peer dovrebbe essere indipendente dalle varie funzioni del protocollo. Come potrei separare l'implementazione del protocollo da quella del Peer? Aggiungo i metodi del protocollo dentro il dizionario in un secondo momento?

Dipende dalle funzionalità che deve avere il Peer. Cosa permette di fare? Cioè di quale responsabilità si deve far carico?

Elenca un po' di requisiti, così verrà fuori il modello di Peer e di eventuali altre classi.

Scusate per la poca chiarezza nella spiegazione.
Ah, non posso usare Twisted o altro...

Vi ringraziooooo

Di nulla, comunque cerca di fissare bene i requisiti, e vedrai che un po' alla volta ne uscirai fuori.