Contextualização

O projeto "Python para Redes: Sockets e Protocolos de Rede" irá nos guiar através da fascinante jornada de explorar as possibilidades existentes na interação de redes utilizando a linguagem Python. Vivemos em um mundo cada vez mais interconectado, com uma vasta quantidade de aparatos cotidianos usando conexões de rede para funcionar - desde nossos telefones celulares até nossos relógios. Por isso, ter um entendimento sólido sobre o funcionamento dessas redes e como interagir com elas é uma habilidade valiosa no atual mercado de tecnologia.

Python é uma linguagem de programação amplamente utilizada para diversos fins, incluindo o tratamento de redes. Com uma sintaxe clara e uma grande quantidade de bibliotecas disponíveis, Python se consolidou como uma ferramenta confiável para manipulação de redes, tornando a tarefa mais simples e eficiente.

Introdução

Para compreender a importância do assunto, é crucial entender inicialmente o que são Sockets e Protocolos de Rede. Em termos simples, um socket é um dos componentes básicos usados para a comunicação entre dispositivos diferentes em uma rede. Python, especificamente, possui a biblioteca socket que facilita a manipulação desses elementos. Já os protocolos de rede podem ser entendidos como um conjunto de regras que definem como os dados devem ser transmitidos entre dispositivos.

Um de nossos objetivos principais é entender a arquitetura cliente-servidor que é a base para muitos dos aplicativos de internet que utilizamos hoje. Nessa arquitetura, muitos clientes (por exemplo, nossos computadores ou telefones) se conectam a um servidor central para enviar e receber dados.

A manipulação eficiente desses elementos e a compreensão de como harmonizá-los podem trazer uma série de benefícios, como a programação de sistemas mais seguros e eficazes. Neste projeto, exploraremos esses temas e entenderemos, de forma prática, como o Python pode ser utilizado na criação e manutenção de conexões de rede.

Complementos

Para um aprofundamento maior no assunto, recomendamos a leitura do livro "[Python Network Programming]" de Brandon Rhodes e John Goerzen, e a realização do curso "[Python for Network Engineers: Netmiko, NAPALM, pyntc, Telnet]" disponível na Udemy.

Os alunos também são incentivados a consultar a [documentação oficial do Python] sobre sockets para uma visão mais aprofundada sobre o assunto.

Nota: Recomendamos a todos os alunos que sigam as políticas de ética e segurança em informática durante a realização deste projeto, já que a manipulação de redes deve ser realizada com responsabilidade.

Atividade Prática

Desenvolvimento de um Chat Simples Utilizando Sockets e Protocolos TCP/IP em Python

Objetivo do Projeto

Os alunos deverão desenvolver, em grupos de 3 a 5 integrantes, um chat simples via terminal utilizando a linguagem Python. Através deste exercício, eles irão apreender de forma prática conceitos de Sockets, Protocolos de Rede e programação em Python, além de melhorarem suas habilidades de trabalho em equipe.

Materiais Necessários

1. Computador com Python 3 instalado.
2. Ambiente de desenvolvimento Python (IDE recomendado: PyCharm).
3. Acesso à internet.

Descrição Detalhada do Projeto

Cada grupo deverá desenvolver um "chat" de mensagem entre usuários, utilizando-se da biblioteca socket do Python. O chat acontecerá via terminal e terá uma arquitetura cliente-servidor. Neste chat, um usuário (cliente) pode enviar uma mensagem e esta será recebida por outro usuário (servidor).

Passo a Passo Detalhado para a Realização da Atividade

Seguem abaixo as instruções para a criação do chat:

1. Criação do Servidor: O primeiro passo para a criação do chat é o desenvolvimento do servidor. Este será o responsável por receber as mensagens enviadas pelo cliente. Para isso, use a biblioteca socket para criar o socket do servidor e vinculá-lo a um IP e porta específicos.

2. Esperando por Conexões: O servidor deverá, continuamente, esperar por novas conexões e suportar múltiplos clientes ao mesmo tempo. Isso pode ser feito através da criação de threads para cada cliente.

3. Criação do Cliente: Ao mesmo tempo, você precisará criar o cliente, que será responsável por enviar mensagens. Assim como o servidor, o cliente também usará a biblioteca socket para criar seu socket e se conectar ao servidor.

4. Envio de Mensagens: Após a conexão ser estabelecida, o cliente poderá enviar uma mensagem. Esta mensagem será uma string que o usuário pode digitar no terminal.

5. Recepção de Mensagens: No lado do servidor, este continuará esperando por mensagens de todos os clientes conectados. Quando uma nova mensagem chega, ela deve ser printada no terminal do servidor.

Entregas do Projeto

Após a realização da atividade prática proposta acima, o grupo terá uma semana para entregar:

1. Código-fonte do Projeto: O programa de chat desenvolvido pelo grupo. O código deve estar bem documentado, com comentários explicativos nos trechos mais complexos.

2. Relatório do Projeto: O relatório deve possuir a estrutura abaixo:

   • Introdução: O grupo deve contextualizar o tópico, falando da sua relevância e aplicação no mundo real, assim como o objetivo do projeto.
   • Desenvolvimento: Deverá ser explicitada a teoria por trás do tópico central do projeto, a arquitetura cliente-servidor, os sockets e também os protocolos de rede. Em seguida, o detalhamento da atividade, a metodologia utilizada e a apresentação dos resultados encontrados.
   • Conclusão: Deverá abordar os pontos principais do trabalho, os aprendizados obtidos, as possíveis melhorias e as conclusões retiradas sobre o projeto.
   • Bibliografia: O aluno deve indicar as fontes em que se basearam para trabalhar no projeto tais como livros, páginas da web, vídeos, etc.

Os relatórios finais devem ser enviados em formato PDF.

Lembre-se de que este projeto não é apenas sobre aprender a programar utilizando Python e compreender o funcionamento de redes, mas também sobre aprimorar habilidades tais como o trabalho em equipe, a resolução de problemas, a comunicação eficaz e o gerenciamento do tempo.

Esperamos que este projeto seja um desafio interessante e motivador para todos!