UDP数据包协议Word格式.docx
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UDP
TCP协议中包含了专门的传递保证机制,当数据接收方收到发送方传来的信息时,会自动向发送方发出确认消息;
发送方只有在接收到该确认消息之后才继续传送其它信息,否则将一直等待直到收到确认信息为止。
与TCP不同,UDP协议并不提供数据传送的保证机制。
如果在从发送方到接收方的传递过程中出现数据报的丢失,协议本身并不能做出任何检测或提示。
因此,通常人们把UDP协议称为不可靠的传输协议。
相对于TCP协议,UDP协议的另外一个不同之处在于如何接收突法性的多个数据报。
不同于TCP,UDP并不能确保数据的发送和接收顺序。
例如,一个位于客户端的应用程序向服务器发出了以下4个数据报
D1
D22
D333
D4444
但是UDP有可能按照以下顺序将所接收的数据提交到服务端的应用:
事实上,UDP协议的这种乱序性基本上很少出现,通常只会在网络非常拥挤的情况下才有可能发生。
编辑本段UDP协议的应用
既然UDP是一种不可靠的网络协议,那么还有什么使用价值或必要呢?
其实不然,在有些情况下UDP协议可能会变得非常有用。
因为UDP具有TCP所望尘莫及的速度优势。
虽然TCP协议中植入了各种安全保障功能,但是在实际执行的过程中会占用大量的系统开销,无疑使速度受到严重的影响。
反观UDP由于排除了信息可靠传递机制,将安全和排序等功能移交给上层应用来完成,极大降低了执行时间,使速度得到了保证。
关于UDP协议的最早规范是RFC768,1980年发布。
尽管时间已经很长,但是UDP协议仍然继续在主流应用中发挥着作用。
包括视频电话会议系统在内的许多应用都证明了UDP协议的存在价值。
因为相对于可靠性来说,这些应用更加注重实际性能,所以为了获得更好的使用效果(例如,更高的画面帧刷新速率)往往可以牺牲一定的可靠性(例如,会面质量)。
这就是UDP和TCP两种协议的权衡之处。
根据不同的环境和特点,两种传输协议都将在今后的网络世界中发挥更加重要的作用。
编辑本段UDP程序设计
UDPServer程序
1、编写UDPServer程序的步骤
(1)使用socket()来建立一个UDPsocket,第二个参数为SOCK_DGRAM。
(2)初始化sockaddr_in结构的变量,并赋值。
sockaddr_in结构定义:
structsockaddr_in{
uint8_tsin_len;
sa_family_tsin_family;
in_port_tsin_port;
structin_addrsin_addr;
charsin_zero[8];
};
这里使用“08”作为服务程序的端口,使用“INADDR_ANY”作为绑定的IP地址即任何主机上的地址。
(3)使用bind()把上面的socket和定义的IP地址和端口绑定。
这里检查bind()是否执行成功,如果有错误就退出。
这样可以防止服务程序重复运行的问题。
(4)进入无限循环程序,使用recvfrom()进入等待状态,直到接收到客户程序发送的数据,就处理收到的数据,并向客户程序发送反馈。
这里是直接把收到的数据发回给客户程序。
2、udpserv.c程序内容
#include
#include#defineMAXLINE80
#defineSERV_PORT8888
voiddo_echo(intsockfd,structsockaddr*pcliaddr,socklen_tclilen)
{
intn;
socklen_tlen;
charmesg[MAXLINE];
for(;
;
)
len=clilen;
/*waitingforreceivedata*/
n=recvfrom(sockfd,mesg,MAXLINE,0,pcliaddr,&
len);
/*sentdatabacktoclient*/
sendto(sockfd,mesg,n,0,pcliaddr,len);
}
intmain(void)
intsockfd;
structsockaddr_inservaddr,cliaddr;
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
/*createasocket*/
/*initservaddr*/
bzero(&
servaddr,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port=htons(SERV_PORT);
/*bindaddressandporttosocket*/
if(bind(sockfd,(structsockaddr*)&
servaddr,sizeof(servaddr))==-1)
perror("
binderror"
);
exit
(1);
do_echo(sockfd,(structsockaddr*)&
cliaddr,sizeof(cliaddr));
return0;
UDPClient程序
1、编写UDPClient程序的步骤
(1)初始化sockaddr_in结构的变量,并赋值。
这里使用“8888”作为连接的服务程序的端口,从命令行参数读取IP地址,并且判断IP地址是否符合要求。
(2)使用socket()来建立一个UDPsocket,第二个参数为SOCK_DGRAM。
(3)使用connect()来建立与服务程序的连接。
与TCP协议不同,UDP的connect()并没有与服务程序三次握手。
上面说了UDP是非连接的,实际上也可以是连接的。
使用连接的UDP,kernel可以直接返回错误信息给用户程序,从而避免由于没有接收到数据而导致调用recvfrom()一直等待下去,看上去好像客户程序没有反应一样。
(4)向服务程序发送数据,因为使用连接的UDP,所以使用write()来替代sendto()。
这里的数据直接从标准输入读取用户输入。
(5)接收服务程序发回的数据,同样使用read()来替代recvfrom()。
(6)处理接收到的数据,这里是直接输出到标准输出上。
udpclient.c程序内容:
#defineMAXLINE80
voiddo_cli(FILE*fp,intsockfd,structsockaddr*pservaddr,socklen_tservlen)
charsendline[MAXLINE],recvline[MAXLINE+1];
/*connecttoserver*/
if(connect(sockfd,(structsockaddr*)pservaddr,servlen)==-1)
connecterror"
while(fgets(sendline,MAXLINE,fp)!
=NULL)
/*readalineandsendtoserver*/
write(sockfd,sendline,strlen(sendline));
/*receivedatafromserver*/
n=read(sockfd,recvline,MAXLINE);
if(n==-1)
readerror"
recvline[n]=0;
/*terminatestring*/
fputs(recvline,stdout);
intmain(intargc,char**argv)
structsockaddr_insrvaddr;
/*checkargs*/
if(argc!
=2)
printf("
usage:
udpclient\n"
if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&
servaddr.sin_addr)<
=0)
[%s]isnotavalidIPaddress\n"
argv[1]);
do_cli(stdin,sockfd,(structsockaddr*)&