Linux 网络编程五(UDP协议)
UDP和TCP的对比 --UDP处理的细节比TCP少。 --UDP不能保证消息被传送到目的地。 --UDP不能保证数据包的传递顺序。 --TCP处理UDP不处理的细节。 --TCP是面向连接的协议 --UDP是无连接协议 --TCP保持一个连接 --UDP只是把数据发送出去而已
TCP的优点 --TCP提供以认可的方式显示的创建连接和终止连接。 --TCP保证可靠的,顺序的以及不会重复的数据传输。 --TCP处理流控制。 --TCP允许数据优先。 --如果数据没有传送到,TCP套接字会返回出错提示。 --TCP通过保持连接并将数据块分成更小的分片来处理大数据,而无需程序员编码处理。 TCP的缺点 --TCP需要创建并保持一个连接,给系统带来很大开销。 --TCP数据传输效率低。
并发机制 1.增加server数量 2.多层结构 一台server同事支持1000个client 中间件对于普通用户来讲是server,对于server是client,一个中间件同时支持1000个client 中间件会遍历自己管理的1000个client,发现client需要连接server,才会将请求发送给server,不需要连接server的client就不向server发送请求 多层结构的原理:利用不是client在同一时间内都需要向server发送请求,永远只有部分用户需要发送请求。
UDP的优点 --UDP不要求保持一个连接 --UDP没有因接收方没有收到数据包重传而带来开销。 --设计UDP目的是用于短应用和控制消息。 --在一个数据包接一个数据包基础上,UDP要求的网络带宽比TCP小。 UDP的缺点 --程序员必须创建代码监测数据包的正确性,必要时重传。 --程序员必须把大数据包分片。
选择使用哪一种协议? --一些消息重要程度不高,或者有规律重复,可以使用UDP。 --如果要传输一个重要的数据,丢失一点就会破坏整个数据,那么需要选择TCP。 --telnet,ssh,http等基本都基于TCP。 --流媒体为了保证很窄的网络带宽来传送更多的数据,基本采用UDP。 多数游戏中,丢失来自某个用户的状态更新可能不会引起注意,所以采用UDP。 设计用在局域网的应用可以采用UDP,因为在局域网中丢失数据包的可能性很低。
使用UDP与TCP所用的代码基本类似,唯一的区别在于socket函数调用的时候的一个参数不同 int socket(int domain,int type,int protocol); 参数type为SOCK_STREAM代表TCP,SOCK_DGRAM代表UDP。 对于TCP和UDP都可以使用recvfrom函数,但recv只能TCP使用。
使用UDP发送数据。 ssize_t sendto(int s,const void *buf,size_t len,int flags,const struct sockaddr *to,socklen_t tolen);
参数s是指套接字描述符
参数buf是发送数据buf内存地址指针
参数len是发送数据的长度
参数flags一般传0
参数to是结构sockaddr的内存地址指针
参数tolen是结构sockaddr的大小 UDP不需要握手机制,也不需要确认另一个系统是否有服务端在listen。
成功返回发送的字节数,失败返回-1,并且设置errno
使用UDP接收数据 ssize_t recvfrom(int s,void * buf,size_t blen,int flags,struct sockaddr * from,socklen_t * fromlen);
成功返回接收字节数,失败返回-1,并且设置errno;UDP不同于TCP/IP,就算发送端关闭,recvfrom也不会返回0,因为UDP是无连接协议。 UDP不需要listen,bind之后就可以接受数据了。 recv函数只是从UDP缓存中读数据(此时数据已经在自己的电脑上了),不是直接从网络中读数据,什么时候UDP缓存区满了,另一边的send函数才会停止发送数据。
UDP发送广播消息 IP地址由四个字节组成,每个字节十进制是0时,表示本机,十进制是255就是广播消息, 例如:192.168.1.255这就是在 192.168.1.x这个局域网中广播消息 但是255.255.255.255并无法在全世界广播消息,因为路由器会屏蔽局域网中广播消息,不会传递到公网上。 代码如下 int on = 1; if (setsockopt(st, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof(on)) == -1) { printf("setsockopt failed ! error message :%s\n", strerror(errno)); return -1; }
sendto和recvform
在UDP中,当UDP接收端,只要bind端口号,sendto发送的数据就会缓存到接收端的UDP缓存区中,如果缓存区已满,那么sendto函数便会报错(信息过长错误)。
将域名转化为IP地址 const char *getIPAddrbvHostname(const char *hostname) { static char s[128]={0}; struct hostent *h; h=gethostbyname(hostname); strcpy(s,inet_ntoa(*((struct in_addr *)h->h_addr))); return s; }
将struct sockaddr_in转化为IP地址 const char *getIPAddrbvaddr(struct sockaddr_in *client_addr) { return inet_ntoa(client_addr->sin_addr); } void sockaddr_toa(const struct sockaddr_in *addr,char *IPAddr) { unsigned char *p=(unsiged char *)&(addr->sin_addr.s_addr); sprintf(IPAddr,"%u.%u.%u.%u",p[0],p[1],p[2],p[3]); }
inet_ntoa()函数是一个线程不安全函数,这个函数返回的是字符串,
而参数并没有传递字符指针(不是当前函数分配内存),这说明这个函数返回的字符串一定不在线程的栈上,不在本线程的栈上,就有可能被其他线程修改,导致错误。
获取socket自身的sockaddr int getsockname(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen); 获取socket连接的远端sockaddr int getpeername(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen);