Linux网络编程6——UDP通信
一.UDP通信
1.TCP通信和UDP通信各自的优缺点
TCP： 面向连接的，可靠数据包传输。对于不稳定的网络层，采取完全弥补的通信方式。 丢包重传。
优点：
稳定。
数据流量稳定、速度稳定、顺序
缺点：
传输速度慢。相率低。开销大。
使用场景：数据的完整型要求较高，不追求效率。
大数据传输、文件传输。
UDP： 无连接的，不可靠的数据报传递。对于不稳定的网络层，采取完全不弥补的通信方式。 默认还原网络状况
优点：
传输速度块。相率高。开销小。
缺点：
不稳定。
数据流量。速度。顺序。
使用场景：对时效性要求较高场合。稳定性其次。
游戏、视频会议、视频电话。 腾讯、华为、阿里 --- 应用层数据校验协议，弥补udp的不足。
2.UDP实现的 C/S 模型
-
recv()/send() 只能用于 TCP 通信。 替代 read、write
-
accpet(); ---- Connect(); —被舍弃
server：
lfd = socket(AF_INET, STREAM, 0); SOCK_DGRAM --- 报式协议。
bind();
listen(); --- 可有可无
while（1）{
read(cfd, buf, sizeof) --- 被替换 --- recvfrom（） --- 涵盖accept传出地址结构。
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
sockfd： 套接字
buf：缓冲区地址
len：缓冲区大小
flags： 0
src_addr：（struct sockaddr *）&addr 传出。 对端地址结构
addrlen：传入传出。
返回值： 成功接收数据字节数。 失败：-1 errn。 0： 对端关闭。
小-- 大
write();--- 被替换 --- sendto（）---- connect
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
sockfd： 套接字
buf：存储数据的缓冲区
len：数据长度
flags： 0
src_addr：（struct sockaddr *）&addr 传入。 目标地址结构
addrlen：地址结构长度。
返回值：成功写出数据字节数。 失败 -1， errno
}
close();
client：
connfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
sendto（‘服务器的地址结构’， 地址结构大小）
recvfrom（）
写到屏幕
close();
3.代码
server.cpp：
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#define SERV_PORT 9527
int main()
{
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); //表示选择UDP协议
char buf[1024],clie_IP[BUFSIZ];
int ret;
struct sockaddr_in serv_addr,clie_addr;
socklen_t clie_addr_len = sizeof(clie_addr);
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);
serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(sockfd,(struct soakaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr)); //绑定服务器的信息
while(1)
{
ret =n recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&clie_addr,&clie_addr_len);
printf("client 's IP:%s port:%d\n",
inet_ntop(AF_INET,&clie_addr.sin_addr.s_addr,clie_IP,sizeof(clie_IP)),
ntohs(clie_addr.sin_port));
for(int i = 0;i<ret;i++)
buf[i] = toupper(buf[i]);
sendto(socket,buf,ret,0,(struct sockaddr *)*clie_addr,clie_addr_len);
}
close(sockfd);
}
cilent.cpp：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <ctype.h>
#define SERV_PORT 8000
int main(int argc, char *argv[])
{
struct sockaddr_in servaddr;
int sockfd, n;
char buf[BUFSIZ];
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
while (fgets(buf, BUFSIZ, stdin) != NULL) {
n = sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
if (n == -1)
perror("sendto error");
n = recvfrom(sockfd, buf, BUFSIZ, 0, NULL, 0); //NULL:不关心对端信息
if (n == -1)
perror("recvfrom error");
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
}
close(sockfd);
return 0;
}
二.本地套接字
1.回顾/了解
进程间通信：
- pipe管道：应用性最强
- FIFO有名管道：可以在没有血缘关系间进行通信
- mmap共享内存：没有血缘关系间通信且可以返回读取
- 信号：开销最小
- 本地套接字(domain)：稳定性最好
对比网络编程的TCP的C/S模型，注意以下几点：
函数原型：
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
domain：用来指定传输协议，网络套接字使用AF_INET和AF_INET6分别表示IPv4和IPv6，而本地套接字需要使用AF_UNIX或AF_LOCALtype：用来指定协议类型，可以取SOCK_STREAM表示流式协议或SOCK_DGRAM表示报式协议protocol：传0表示默认协议
type为
SOCK_STREAM且protocol=0表示使用TCP传输，type为SOCK_DGRAM且protocol=0表示使用UDP传输。
第二步，注意bind函数的地质结构体发生变化，由原来的sockaddr_in变成了sockaddr_un
struct sockaddr_in {
__kernel_sa_family_t sin_family; /* Address family */ 地址结构类型
__be16 sin_port; /* Port number */ 端口号
struct in_addr sin_addr; /* Internet address */ IP地址
};
struct sockaddr_un {
__kernel_sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */ 地址结构类型
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */ socket文件名(含路径)
};
变化代码
2. 地址结构： sockaddr_in --> sockaddr_un
struct sockaddr_in srv_addr; --> struct sockaddr_un srv_adrr;
srv_addr.sin_family = AF_INET; --> srv_addr.sun_family = AF_UNIX;
·
srv_addr.sin_port = htons(8888); strcpy(srv_addr.sun_path, "srv.socket")
srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); len = offsetof(struct sockaddr_un, sun_path) + strlen("srv.socket");
bind(fd, (struct sockaddr *)&srv_addr, sizeof(srv_addr)); --> bind(fd, (struct sockaddr *)&srv_addr, len);
- bind()函数调用成功，会创建一个 socket。因此为保证bind成功，通常我们在 bind之前， 可以使用 unlink(“srv.socket”);
4. 客户端不能依赖 “隐式绑定”。并且应该在通信建立过程中，创建且初始化2个地址结构：
1） client_addr --> bind()
2) server_addr --> connect();