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Linux之UDP协议及编程流程是什么

时间:2024-7-26 08:53     作者:韩俊     分类: Linux


这篇文章主要讲解了“Linux之UDP协议及编程流程是什么”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Linux之UDP协议及编程流程是什么”吧!

    UDP协议的特点

    UDP 不提供可靠性的传输,它只是把应用程序传给 IP 层的数据报发送出去,但是并不能保证它们能到达目的地。

    由于 UDP 在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接,且没有超时重发等机制,故而传输速度很快。

      无连接

      不可靠

      数据报服务

    UDP发出的数据包不经过确认,可以继续发送。发送成功与否都不管,尽最大能力去发送,丢包也不负责。有自己的使用特点:适合于做视频(实时性)适合于即使丢包了,处理起来也比较方便。

    适合于摄像头以恒定速率发,对方以恒定速率收,丢包了继续发,可以实时。

    但是如果是TCP,如果丢包,会重发,时间花销大了,不能实时。不适合做摄像头和视频。

    UDP的编程流程

    UDP接口原型

    接收

    int recvfrom(int sockfd,void *buf,size_t size,int flag,struct sockaddr *peer_addr,socklen_t *addr_len);

      peer_addr
      :用来保存recvfrom接收到的数据是来自哪台主机的地址信息

      addr_len
      :地址结构的长度

    发送

    int sendto(int sockfd,void *buf,size_t size,int flag,struct sockaddr *peer_addr,socklen_t addr_len);

      peer_addr
      :用来指定数据的接收方的地址信息

      addr_len
      :地址信息的长度

    示例代码

    UDP服务器端

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<assert.h>
    #include<string.h>
    #include<unistd.h>
    
    #include<sys/socket.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<arpa/inet.h>
    #include<netinet/in.h>
    
    int main()
    {
        //SOCK_DGRAM表示使用的是UDP协议
        int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
        assert(sockfd != -1);
    
        struct sockaddr_in ser_addr;
        memset(&ser_addr,0,sizeof(ser_addr));
        ser_addr.sin_family = AF_INET;
        //将主机字节序转化为网络字节序
        ser_addr.sin_port = htons(6000);
        //将点分十进制的地址字符串转为unit32类型的值
        ser_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.246.128");
    
        int res = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&ser_addr,sizeof(ser_addr));
        assert(res != -1);
    
        //循环接受不同客户端的数据
        while(1)
        {
            char buff[128] = {0};
    
            struct sockaddr_in cli_addr;
            socklen_t cli_len = sizeof(cli_addr);
            int n = recvfrom(sockfd,buff,127,0,(struct sockaddr*)&cli_addr,&cli_len);
            if(n <= 0)
            {
                break;            
            }
    
            printf("%s:%d -- %s
    ",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr),ntohs(cli_addr.sin_port),buff);   
         
            n = sendto(sockfd,"OK",2,0,(struct sockaddr*)&cli_addr,cli_len);
            if(n <= 0)
            {
                break;
            }
        }
    
        close(sockfd);
        exit(0);
    }

    UDP客户端

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<assert.h>
    #include<string.h>
    #include<unistd.h>
    
    #include<sys/socket.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<arpa/inet.h>
    #include<netinet/in.h>
    
    int main()
    {
        int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
        assert(sockfd != -1);
    
        struct sockaddr_in ser_addr;
        memset(&ser_addr,0,sizeof(ser_addr));
        ser_addr.sin_family = AF_INET;
        ser_addr.sin_port = htons(6000); 
        ser_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.246.128");
    
        while(1)
        {
            printf("请输入:");
            char buff[128] = {0};
            fgets(buff,127,stdin);
    
            if(strncmp(buff,"end",3) == 0)
            {
                break;
            }
    
            int n = sendto(sockfd,buff,strlen(buff),0,(struct sockaddr*)&ser_addr,sizeof(ser_addr));
            if(n <= 0)
            {
                break;
            }
    
            memset(buff,0,128);
    
            int m = recvfrom(sockfd,buff,127,0,NULL,NULL);//服务器地址信息已知,无需保存直接传入NULL
            if(m <= 0)
            {
                break;
            }
            printf("%s
    ",buff);
        }   
    
        close(sockfd); 
    
        exit(0);
    }

    两个客户端同时向服务器端发送信息

    多个客户端可以和服务器一起链接通讯。recvfrom并不是只等第一个或者第二个客户端,而是谁给它发,它就收谁的。

    如果在客户端保持运行状态的情况下,将服务器端关闭,然后再把服务器端重新运行起来,这时候客户端发送数据,服务器端是可以收到的。

    因为UDP本来就没有建立连接。如果服务器端关了,客户端send就失败了。 数据包丢了就丢了,不会理会。不管关闭哪一端,对方端都不知道这件事情,彼此无关系,无影响。

    如果让服务器端一次只接受一个字符,我给你发一个数据包,你去收这个数据包,你recvfrom,你把这个数据包拆开,你读取1个字符,后面的不读,直接就丢掉了。

    UDP的报头结构

     

    UDP的报头固定是8个字节!

      UDP的报文段长度 &ndash; 表示这个UDP报文段的报头+数据部分的总长度 一个UDP报文段数据部分的长度为总长度 - 8

      冗余检验码 &ndash; 会对整个UDP数据报进行冗余校验

    UDP的优势

      没有确认机制和超时重传机制,发送方发送报文段的效率就很高。

      头部固定部分比较小,一个UDP报文段所携带的上次协议的数据就比TCP多一点。

      UDP的实现相对比较简单。

    UDP的数据报服务

      sendto和recvfrom的次数是一一对应的。

      sendto一次,底层就发送一个UDP报文段,对方就接受这一个UDP报文段。

      如果一次recvfrom没有将一个UDP报文段中的数据读取完成,则剩余的数据会被丢弃。

    标签: linux

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