如何配置Ubuntu上的Python网络库

一、基础环境准备

1. 安装Python与pip

Ubuntu系统通常预装Python 3，可通过python3 --version验证版本（建议使用Python 3.6及以上）。若未安装或需更新，执行以下命令：

sudo apt update
sudo apt install python3 python3-pip

pip是Python包管理工具，安装Python 3时会自动安装python3-pip，可通过pip3 --version验证。

2. 配置虚拟环境（可选但推荐）

为避免项目间依赖冲突，建议使用venv创建虚拟环境：

# 创建虚拟环境（如命名为myenv）
python3 -m venv myenv
# 激活虚拟环境
source myenv/bin/activate
# 停用虚拟环境（使用时输入deactivate）

激活后，所有通过pip install安装的库将仅存在于当前虚拟环境中。

二、安装常用Python网络库

根据需求选择合适的网络库，以下是常见库的安装方法：

• 基础HTTP请求：requests库（同步请求，简单易用）

  pip3 install requests
  

• 异步HTTP请求：aiohttp库（支持异步IO，高性能）

  pip3 install aiohttp
  

• SSH连接：paramiko库（实现SSH2协议，用于远程操作）

  pip3 install paramiko
  

• 标准库补充：socket库（Python内置，用于底层网络通信，如TCP/UDP）。

三、网络配置与安全设置

1. 配置防火墙（UFW）

Ubuntu默认使用ufw（Uncomplicated Firewall）管理防火墙，需允许常用网络端口：

# 允许SSH（22端口，远程登录）
sudo ufw allow 22/tcp
# 允许HTTP（80端口，网页服务）
sudo ufw allow 80/tcp
# 允许HTTPS（443端口，加密网页服务）
sudo ufw allow 443/tcp
# 启用防火墙
sudo ufw enable
# 查看防火墙状态
sudo ufw status

注意：生产环境中需根据实际需求调整端口开放策略，避免过度暴露。

2. 配置网络接口（静态IP/自定义设置）

若需设置静态IP或修改网络参数，编辑Netplan配置文件（通常位于/etc/netplan/目录，如01-netcfg.yaml）：

network:
  version: 2
  renderer: networkd
  ethernets:
    ens33:  # 网卡名称（通过ip a查看）
      dhcp4: no  # 关闭DHCP（静态IP需设置为no）
      addresses:
        - 192.168.1.100/24  # 静态IP地址及子网掩码
      gateway4: 192.168.1.1  # 网关地址
      nameservers:
        addresses: [8.8.8.8, 8.8.4.4]  # DNS服务器

保存后应用配置：

sudo netplan apply

提示：修改前建议备份原配置文件（cp /etc/netplan/01-netcfg.yaml ~/01-netcfg.yaml.bak）。

四、编写与测试网络程序

1. 基础HTTP请求示例（使用requests库）

创建test_requests.py文件，内容如下：

import requests

try:
    # 发送GET请求
    response = requests.get('https://www.example.com', timeout=5)
    response.raise_for_status()  # 检查状态码（非200则抛出异常）
    print(f"Status Code: {
response.status_code}
")
    print(f"Response Content: {
response.text[:200]}
...")  # 打印前200字符
except requests.exceptions.HTTPError as errh:
    print(f"HTTP Error: {
errh}
")
except requests.exceptions.ConnectionError as errc:
    print(f"Connection Error: {
errc}
")
except requests.exceptions.Timeout as errt:
    print(f"Timeout Error: {
errt}
")
except requests.exceptions.RequestException as err:
    print(f"Other Error: {
err}
")

运行脚本：

python3 test_requests.py

若正常，将输出HTTP状态码及网页片段内容。

2. 基础Socket编程示例（TCP服务器/客户端）

• 服务器端（server.py）：

  import socket
  
  # 创建TCP套接字
  server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  # 设置端口复用（避免TIME_WAIT状态导致无法重启）
  server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, True)
  # 绑定地址与端口
  server_socket.bind(('127.0.0.1', 8080))
  # 开始监听（最多128个连接）
  server_socket.listen(128)
  print("Server is listening on 127.0.0.1:8080")
  
  while True:
      # 等待客户端连接
      client_socket, client_address = server_socket.accept()
      print(f"Connected by {
  client_address}
  ")
      try:
          # 接收数据（最多1024字节）
          data = client_socket.recv(1024)
          if not data:
              break
          print(f"Received: {
  data.decode()}
  ")
          # 发送回显数据
          client_socket.sendall(b"Hello from server!")
      finally:
          # 关闭客户端连接
          client_socket.close()
  

• 客户端（client.py）：

  import socket
  
  # 创建TCP套接字
  client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
  # 连接服务器
  client_socket.connect(('127.0.0.1', 8080))
  try:
      # 发送数据
      client_socket.sendall(b"Hello from client!")
      # 接收回显数据
      data = client_socket.recv(1024)
      print(f"Received from server: {
  data.decode()}
      ")
  finally:
      # 关闭连接
      client_socket.close()
  

测试方法：

• 终端1运行服务器：python3 server.py
• 终端2运行客户端：python3 client.py
• 客户端将输出服务器回显的“Hello from server!”，服务器端将显示客户端发送的内容。

五、常见问题排查

• 库安装失败：若安装paramiko等依赖系统库的包时出现错误，需先安装系统依赖（如sudo apt install libssl-dev libffi-dev python3-dev）。
• 端口冲突：若启动服务器时报“Address already in use”，说明端口已被占用，可通过sudo lsof -i :8080查看占用进程，或更换端口。
• 防火墙拦截：若无法从外部访问服务，需检查防火墙是否允许对应端口（如sudo ufw allow 8080/tcp）。

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