如皋网站开发公司,wordpress找不到后台,可以做哪些网站,手机网站大概多少钱文章目录 一、理解UDP1.UDP套接字的特点2.UDP内部工作原理3.UDP的高效使用 二、实现基于UDP的服务器端、客户端1.UDP中的服务端和客户端没有连接2.UDP服务器端和客户端均只需要一个套接字3.基于UDP的数据I/O函数4.基于UDP的回声服务器端、客户端5.UDP客户端套接字的地址分配 三… 文章目录 一、理解UDP1.UDP套接字的特点2.UDP内部工作原理3.UDP的高效使用 二、实现基于UDP的服务器端、客户端1.UDP中的服务端和客户端没有连接2.UDP服务器端和客户端均只需要一个套接字3.基于UDP的数据I/O函数4.基于UDP的回声服务器端、客户端5.UDP客户端套接字的地址分配 三、UDP的数据传输特性和调用connect函数1.已连接UDP套接字与未连接UDP套接字2.创建已连接的UDP套接字 一、理解UDP
1.UDP套接字的特点
如果只考虑可靠性TCP确实比UDP好但是UDP在结构上比TCP更简洁UDP不会发送类似ACK的应答消息也不会像SEQ那样给数据包分配序号因此的性能有时比TCP高出许多在编程中实现UDP也比TCP更加简单。
虽然UDP的可靠性比不上TCP但是不会频繁的发生数据损毁在更重视性能而非可靠性的情况下UDP是一种不错的选择。
2.UDP内部工作原理
与TCP不同UDP不会进行流量控制 IP的作用就是让离开主机B的数据包准确传递到主机A但是把UDP包最终交给主机A的某一UDP套接字的过程就是由UDP完成的UDP最重要的作用就是根据端口号传到主机的数据包交付给最终的UDP套接字。
3.UDP的高效使用
虽然大部分网络编程都基于TCP实现但也有一些是基于UDP实现的接下来考虑何时使用UDP更高效网络传输特性导致信息丢失频发可若要传递压缩文件则必须使用TCP因为压缩文件只要丢失一点就无法打开。但是通过网络实时传输视频的情况有所不同对于媒体数据而言丢失一部分不会产生太大问题最多会出现短暂的视频模糊但是需要提供实施服务速度成为非常重要的因素。
TCP比UDP慢的原因通常有下面两点
收发数据前后进行的连接设置及清除过程收发数据过程中为保证可靠性而添加的流控制
如果收发的数据量小但需要频繁连接时UDP比TCP更高效
二、实现基于UDP的服务器端、客户端
1.UDP中的服务端和客户端没有连接
UDP的服务器端、客户端不像TCP那样在连接状态下交换数据因此与TCP不同无需经过连接过程不必调用TCP连接过程中调用的listen函数和accept函数UDP中只有创建套接字的过程和数据交换过程。
2.UDP服务器端和客户端均只需要一个套接字
TCP中套接字之间应该是一对一的关系如果向10个客户端提供服务则除了守门的服务器套接字外还需要10个套接字但在UDP中不管是服务器端还是客户端都只需要1个套接字。 图中显示一个UDP套接字能和多台主机通信。
3.基于UDP的数据I/O函数
创建好TCP套接字后传输数据无需再添加地址信息因为TCP套接字将保持与对方套接字的连接。TCP套接字知道目标地址信息但UDP套接字不会保持连接状态因此每次传输数据都要添加目标地址信息这相当于寄信件时填写收件地址。
填写地址并传输数据时调用的UDP相关函数
#includesys/socket.hssize_t sendto(int sock, void *buff, size_t nbytes, int flags,struct sockaddr *to,socklen_t addrlen);成功返回传输的字节数失败时返回-1sock 用于传输数据的UDP套接字文件描述符buff 保存待传输数据的缓冲地址值nbytes 待传输的数据长度以字节为单位flags 可选项参数若没有则传递0to 存有目标地址信息的sockaddr结构体变量的地址值addrlen 传递给参数to的地址值结构体变量长度接收UDP数据的函数
#includesys/socket.hssize_t recvfrom(int sock, void *buff, size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t *addrlen);成功返回接收的字节数失败返回-1sock 用于传输数据的UDP套接字文件描述符buff 保存待传输数据的缓冲地址值nbytes 待传输的数据长度以字节为单位flags 可选项参数若没有则传递0to 存有发送端地址信息的sockaddr结构体变量的地址值addrlen 传递给参数from的地址值结构体变量长度4.基于UDP的回声服务器端、客户端
UDP不同于TCP不存在连接请求和受理过程因此在某种意义上无法明确区分客户端和服务器端只是因为提供服务所以叫服务器端
uecho_server.c
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h
#include arpa/inet.h
#include sys/socket.h#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char *message);int main(int argc, char *argv[])
{int serv_sock;char message[BUF_SIZE];int str_len;socklen_t clnt_adr_sz;struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;if(argc!2){printf(Usage : %s port\n, argv[0]);exit(1);}serv_socksocket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(serv_sock-1)error_handling(UDP socket creation error);memset(serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));serv_adr.sin_familyAF_INET;serv_adr.sin_addr.s_addrhtonl(INADDR_ANY);serv_adr.sin_porthtons(atoi(argv[1]));if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*)serv_adr, sizeof(serv_adr))-1)error_handling(bind() error);while(1) {clnt_adr_szsizeof(clnt_adr);str_lenrecvfrom(serv_sock, message, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr*)clnt_adr, clnt_adr_sz);sendto(serv_sock, message, str_len, 0, (struct sockaddr*)clnt_adr, clnt_adr_sz);} close(serv_sock);return 0;
}void error_handling(char *message)
{fputs(message, stderr);fputc(\n, stderr);exit(1);
}
接下来介绍与上述服务器端协同工作的客户端与TCP客户端不同不存在connect函数调用
uecho_client.c
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h
#include arpa/inet.h
#include sys/socket.h#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char *message);int main(int argc, char *argv[])
{int sock;char message[BUF_SIZE];int str_len;socklen_t adr_sz;struct sockaddr_in serv_adr, from_adr;if(argc!3){printf(Usage : %s IP port\n, argv[0]);exit(1);}socksocket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if(sock-1)error_handling(socket() error);memset(serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));serv_adr.sin_familyAF_INET;serv_adr.sin_addr.s_addrinet_addr(argv[1]);serv_adr.sin_porthtons(atoi(argv[2]));while(1){fputs(Insert message(q to quit): , stdout);fgets(message, sizeof(message), stdin); if(!strcmp(message,q\n) || !strcmp(message,Q\n)) break;sendto(sock, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr*)serv_adr, sizeof(serv_adr));adr_szsizeof(from_adr);str_lenrecvfrom(sock, message, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr*)from_adr, adr_sz);message[str_len]0;printf(Message from server: %s, message);} close(sock);return 0;
}void error_handling(char *message)
{fputs(message, stderr);fputc(\n, stderr);exit(1);
}5.UDP客户端套接字的地址分配
UDP客户端缺少把IP和端口分配给套接字的过程。TCP客户端调用connect函数自动完成此过程而UDP中连能承担相同功能的函数调用语句都没有。
UDP程序中调用sento函数传输数据前应完成对套接字的地址分配工作因此调用bind函数。bind函数不区分TCP或者UDP也就是说在UDP程序中同样可以调用。另外如果调用sendto函数时发现尚未分配地址信息则在首次调用sendto函数时给相应套接字自动分配IP和端口。而且此时分配的地址一直保留到程序结束为止因此也可用来与其他UDP套接字进行数据交换。IP用主机IP端口号选尚未使用的任意端口号。
调用sendto函数时自动分配IP和端口号UDP客户端中无需额外的地址分配过程。
三、UDP的数据传输特性和调用connect函数
TCP传输的数据不存在数据边界表示“数据传输过程中调用I/O函数的次数不具有任何意义”。
UDP数据传输中存在数据边界传输中调用I/O函数的次数非常重要。因此输入函数的调用次数应和输出函数的调用次数完全一致这样才能保证接收全部已发送数据。
bound_host1.c
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h
#include arpa/inet.h
#include sys/socket.h#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char *message);int main(int argc, char *argv[])
{int sock;char message[BUF_SIZE];struct sockaddr_in my_adr, your_adr;socklen_t adr_sz;int str_len, i;if(argc!2){printf(Usage : %s port\n, argv[0]);exit(1);}socksocket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(sock-1)error_handling(socket() error);memset(my_adr, 0, sizeof(my_adr));my_adr.sin_familyAF_INET;my_adr.sin_addr.s_addrhtonl(INADDR_ANY);my_adr.sin_porthtons(atoi(argv[1]));if(bind(sock, (struct sockaddr*)my_adr, sizeof(my_adr))-1)error_handling(bind() error);for(i0; i3; i){sleep(5); // delay 5 sec.adr_szsizeof(your_adr);str_lenrecvfrom(sock, message, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr*)your_adr, adr_sz); printf(Message %d: %s \n, i1, message);}close(sock); return 0;
}void error_handling(char *message)
{fputs(message, stderr);fputc(\n, stderr);exit(1);
}
bound_host2.c
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h
#include arpa/inet.h
#include sys/socket.h#define BUF_SIZE 30
void error_handling(char *message);int main(int argc, char *argv[])
{int sock;char msg1[]Hi!;char msg2[]Im another UDP host!;char msg3[]Nice to meet you;struct sockaddr_in your_adr;socklen_t your_adr_sz;if(argc!3){printf(Usage : %s IP port\n, argv[0]);exit(1);}socksocket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if(sock-1)error_handling(socket() error);memset(your_adr, 0, sizeof(your_adr));your_adr.sin_familyAF_INET;your_adr.sin_addr.s_addrinet_addr(argv[1]);your_adr.sin_porthtons(atoi(argv[2]));sendto(sock, msg1, sizeof(msg1), 0, (struct sockaddr*)your_adr, sizeof(your_adr));sendto(sock, msg2, sizeof(msg2), 0, (struct sockaddr*)your_adr, sizeof(your_adr));sendto(sock, msg3, sizeof(msg3), 0, (struct sockaddr*)your_adr, sizeof(your_adr));close(sock);return 0;
}void error_handling(char *message)
{fputs(message, stderr);fputc(\n, stderr);exit(1);
}UDP数据报 UDP套接字传输的数据包又称为数据报实际上数据报也属于数据包的一种。只是与TCP包不同其本身可以成为1个完整数据。这与UDP的数据传输特性有关UDP中存在数据边界1个数据包即可成为有关完整数据因此称为数据报。
1.已连接UDP套接字与未连接UDP套接字
TCP套接字中需要注册待传输数据的目标IP和端口号而UDP无需注册因此通过sendto函数传输数据的过程分为三个阶段
第一阶段向UDP套接字注册目标IP和端口号第二阶段传输数据第三阶段删除UDP套接字中注册的目标地址信息
每次调用sendto函数时重复上述过程每次都变更地址因此可以重复利用同一UDP套接字向不同的目标传输这种未注册目标地址信息的套接字成为未连接套接字注册了目标地址信息地址的套接字成为连接connected套接字UDP默认为未连接套接字
如果IP为192.168.233.20向端口100准备了三个数据调用了3次sendto函数进行传输
此时需要重复3次上述阶段因此需要与同一主机进行长时间通信将UDP套接字变为已连接会提高效率
2.创建已连接的UDP套接字
针对UDP套接字调用connect函数并不意味着要与对方UDP套接字连接这只是向UDP套接字注册目标IP和端口信息。
之后就可以跟TCP一样每次调用sendto函数只需传递数据因为已经指定了收发对象所以不仅可以使用sendto函数、recvfrom函数还可以使用write函数、read函数进行通信 这是《TCP/IP网络编程》专栏的第六篇文章欢迎各位读者订阅
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