📧 Communication interprocessus : Client et Serveur

🎯 Objectif pédagogique

• Comprendre les mécanismes de communication interprocessus (IPC) à l'aide de sockets.
• Créer un serveur et un client en Python.
• Identifier le rôle du système d'exploitation dans la gestion des connexions réseau.

📜 Énoncé

Dans cet exercice, vous allez créer une simple application de communication entre un client et un serveur en utilisant des sockets en Python.

🔧 Étape 1 – Créer un serveur simple

Un serveur :

• Ouvre une « porte » (appelée un port) sur votre ordinateur.
• Attend qu'un client s'y connecte.
• Reçoit les messages du client.

Code du serveur

Créez un fichier appelé serveur.py et copiez le code suivant :

import socket

# Crée un socket TCP
serveur = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# L'adresse IP et le port à utiliser
hote = 'localhost'
port = 12345

# Lier le socket à l'adresse
serveur.bind((hote, port))

# Écoute jusqu'à 1 connexion
serveur.listen(1)
print("[Serveur] En attente de connexion...")

# Accepter la connexion
connexion, adresse = serveur.accept()
print(f"[Serveur] Connexion de {adresse}")

# Réception des messages
while True:
    message = connexion.recv(1024).decode()
    if message.lower() == "exit":
        print("[Serveur] Fin de la communication.")
        break
    print(f"[Client] {message}")

# Fermer les connexions
connexion.close()
serveur.close()

Test

Ce programme ne fait rien tant qu'un client ne s'est pas connecté. Démarrez le serveur avec la commande :

python serveur.py

et connectez-vous avec votre navigateur web en allant à http://localhost:12345.

astuce

Vous pouvez arrêter le serveur en appuyant sur Ctrl+C dans le terminal.

💬 Étape 2 – Créer un client

Un client :

• Se connecte à un serveur (ici via localhost et le port).
• Envoie des messages que vous tapez dans la console.

2.1 Code du client

Créez un fichier client.py :

import socket

# Crée un socket TCP
client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# Se connecter au serveur
client.connect(('localhost', 12345))
print("[Client] Connecté au serveur. Tapez vos messages :")

# Lire et envoyer les messages
while True:
    message = input(">>> ")
    client.sendall(message.encode())
    if message.lower() == "exit":
        break

# Fermer la connexion
client.close()

2.2 Test

1. Dans un terminal : lancez python serveur.py
2. Dans un autre terminal : lancez python client.py
3. Échangez quelques messages.
4. Tapez exit pour arrêter.

🔁 Étape 3 – Communication dans les deux sens

Actuellement, seul le client parle et le serveur écoute. Nous allons maintenant permettre au serveur de répondre.

3.1 Utiliser threading pour écouter et écrire en même temps

Créez un fichier appelé serveur2.py et copiez le code suivant :

import socket
import threading

def recevoir(connexion):
    while True:
        try:
            message = connexion.recv(1024).decode()
            if not message or message.lower() == "exit":
                print("[Client] a quitté la conversation.")
                print("[Serveur >>>] ", end="", flush=True)
                break
            print(f"[Client] {message}")
            print("[Serveur >>>] ", end="", flush=True)
        except:  # noqa: E722
            break

def envoyer(connexion):
    while True:
        try:
            message = input("[Serveur >>>] ")
            connexion.sendall(message.encode())
            if message.lower() == "exit":
                break
        except:  # noqa: E722
            break

# Création du serveur
serveur = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
serveur.bind(('localhost', 12345))
serveur.listen(1)

print("[Serveur] En attente de connexion...")
connexion, adresse = serveur.accept()
print(f"[Serveur] Connecté à {adresse}")

# Démarrage des threads
thread1 = threading.Thread(target=recevoir, args=(connexion,))
thread2 = threading.Thread(target=envoyer, args=(connexion,))
thread1.start()
thread2.start()

thread1.join()
thread2.join()
connexion.close()
serveur.close()

Créez un fichier appelé client2.py et copiez le code suivant :

import socket
import threading

def recevoir(sock):
    while True:
        message = sock.recv(1024).decode()
        if message.lower() == "exit":
            print("[Serveur] a quitté la conversation.")
            print("[Client >>>] ", end="", flush=True)
            break
        print(f"[Serveur] {message}")
        print("[Client >>>] ", end="", flush=True)

def envoyer(sock):
    while True:
        message = input("[Client >>>] ")
        sock.sendall(message.encode())
        if message.lower() == "exit":
            break

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client.connect(('localhost', 12345))
print("[Client] Connecté au serveur.")

# Démarrage des threads
thread1 = threading.Thread(target=recevoir, args=(client,))
thread2 = threading.Thread(target=envoyer, args=(client,))
thread1.start()
thread2.start()

thread1.join()
thread2.join()
client.close()

✅ Résultat attendu

1. Lancez serveur2.py dans un terminal.
2. Lancez client2.py dans un autre.
3. Essayez d’échanger des messages dans les deux sens.
4. Fermez proprement avec exit.

📝 Étape 4 – Le système d'exploitation

Le système d'exploitation joue un rôle crucial dans la gestion des connexions réseau. Il gère les ressources, les ports, et assure que les données sont envoyées et reçues correctement. Il en est de même pour les threads, qui permettent d'exécuter plusieurs tâches en parallèle, comme écouter et envoyer des messages en même temps.

Répondez aux questions suivantes :

• Dans le code du serveur et du client, à quel moment le système d'exploitation est-il impliqué ?
• Est-ce que les threads sont gérés par le système d'exploitation (OS thread) ou par Python (application thread) ?
• Pourquoi est-il important de fermer les connexions proprement ?
• Que se passe-t-il si vous essayez de lancer le serveur plusieurs fois sur le même port sans le fermer ?
• Que se passe-t-il si vous essayez de lancer le client avant le serveur ?