UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議

UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP是一個簡單的面向數(shù)據(jù)報的運輸層協(xié)議：進程的每個輸出操作都正好產(chǎn)生一個UDP數(shù)據(jù)報，并組裝成一份待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報。這與面向流字符的協(xié)議不同，如TCP，應(yīng)用程序產(chǎn)生的全體數(shù)據(jù)與真正發(fā)送的單個IP數(shù)據(jù)報可能沒有什么聯(lián)系。RFC768是UDP的正式規(guī)范1、UDP報文封裝UDP首部報文格式如下端口號表示發(fā)送進程和接收進程，UDP長度字段指的是UDP首部和UDP數(shù)據(jù)的字節(jié)長度。該字段的最小值為8字節(jié)(發(fā)送一份0字節(jié)的UDP數(shù)據(jù)報是OK的)。這個UDP長度是有冗余的。IP數(shù)據(jù)報長度指的是數(shù)據(jù)報全長，因此UDP數(shù)據(jù)報長度是全長減去IP首部的長度。特點：不可靠、易分片UDP不提供可靠性：它把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，但是并不保證它們能到達目的地。分片：應(yīng)用程序必須關(guān)心IP數(shù)據(jù)報的長度。如果它超過網(wǎng)絡(luò)的MTU，那么就要對IP數(shù)據(jù)報進行分片。如果需要，源端到目的端之間的每個網(wǎng)絡(luò)都要進行分片，并不只是發(fā)送端主機連接第一個網(wǎng)絡(luò)才這樣做。2、IP分片物理網(wǎng)絡(luò)層一般要限制每次發(fā)送數(shù)據(jù)幀的最大長度。任何時候IP層接收到一份要發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報時，它要判斷向本地哪個接口發(fā)送數(shù)據(jù)(選路)，并查詢該接口獲得其MTU。IP把MTU與數(shù)據(jù)報長度進行比較，如果需要則進行分片。分片可以發(fā)生在原始發(fā)送端主機上，也可以發(fā)生在中間路由器上。把一份IP數(shù)據(jù)報分片以后，只有到達目的地才進行重新組裝。IP首部中部分字段用于報文分片組裝，具體參見tcp/ip協(xié)議學(xué)習(xí)筆記(3)InternetProtocol(IP)對于發(fā)送端發(fā)送的每份IP數(shù)據(jù)報來說，其標(biāo)識字段都包含一個唯一值。該值在數(shù)據(jù)報分片時被復(fù)制到每個片中。標(biāo)志字段用其中一個比特來表示“更多的片”。除了最后一片外，其他每個組成數(shù)據(jù)報的片都要把該比特置1，下面簡單抓一個分片ping包看一下第一片第二片在分片時，除最后一片外，其他每一片中的數(shù)據(jù)部分(除IP首部外的其余部分)必須是8字節(jié)的整數(shù)倍。標(biāo)志字段中有一個比特稱作“不分片”位。如果將這一比特置1，IP將不對數(shù)據(jù)報進行分片。相反把數(shù)據(jù)報丟棄并發(fā)送一個ICMP差錯報文給起始端盡管IP分片過程看起來是透明的，但有一點讓人不想使用它：即使只丟失一片數(shù)據(jù)也要重傳整個數(shù)據(jù)報。為什么會發(fā)生這種情況呢?因為IP層本身沒有超時重傳的機制——由更高層來負責(zé)超時和重傳(TCP有超時和重傳機制，但UDP沒有)IP數(shù)據(jù)報:是指IP層端到端的傳輸單元(在分片之前和重新組裝之后)分組是指在IP層和鏈路層之間傳送的數(shù)據(jù)單元。一個分組可以是一個完整的IP數(shù)據(jù)報，也可以是IP數(shù)據(jù)報的一個分片。3、UDP數(shù)據(jù)報最大長度理論上，IP數(shù)據(jù)報的最大長度是65535字節(jié)，這是由IP首部16比特總長度字段所限制的。去除20字節(jié)的IP首部和8個字節(jié)的UDP首部，UDP數(shù)據(jù)報中用戶數(shù)據(jù)的最長長度為65507字節(jié)。但是，大多數(shù)實現(xiàn)所提供的長度比這個最大值小。其中兩個限制因素：第一，應(yīng)用程序可能會受到其程序接口的限制。socketAPI提供了一個可供應(yīng)用程序調(diào)用的函數(shù)，以設(shè)置接收和發(fā)送緩存的長度。對于UDPsocket，這個長度與應(yīng)用程序可以讀寫的最大UDP數(shù)據(jù)報的長度直接相關(guān)?，F(xiàn)在的大部分系統(tǒng)都默認提供了可讀寫大于8192字節(jié)的UDP數(shù)據(jù)報第二個限制來自于TCP/IP的內(nèi)核實現(xiàn)。可能存在一些實現(xiàn)特性(或差錯)，使IP數(shù)據(jù)報長度小于65535字節(jié)4、UDP服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)/*********************************************************************************

*Author

:

wph

*Version

:

1.0

*Date

:

2014/03/01

*Description:

udp

server

*Others

:

*History

:

**********************************************************************************/

#include<stdio.h>

#include<string.h>

#include<unistd.h>

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

#include<stdlib.h>

#include<netinet/in.h>

#include<arpa/inet.h>

#include<event2/event.h>

#include

"errocode.h"

#include

"basetype.h"

#define

INVALID_FD

-1

#define

PORT

1234

#define

MAXDATASIZE

512

STATIC

INT

g_iudpFd

=

INVALID_FD;

VOID

udp_callback(evutil_socket_t

fd,

short

what,

void

*arg)

{

struct

sockaddr_in

client;

socklen_t

addrlen;

int

num;

char

buf[MAXDATASIZE];

memset(buf,

0,

MAXDATASIZE);

num

=

recvfrom(fd,

buf,

MAXDATASIZE,

0,

(struct

sockaddr*)&client,

&addrlen);

if

(num

<

0)

{

perror("recvfrom()

error\n");

exit(1);

}

printf("You

got

a

message

(%s)

from

client.\nIt's

ip

is%s,

port

is

%d.\n",

buf,

inet_ntoa(client.sin_addr),

htons(client.sin_port));

sendto(fd,

buf,

num,

0,

(struct

sockaddr

*)&client,

addrlen);

}

ULONG

udp_init(VOID)

{

int

sockfd;

struct

sockaddr_in

server;

/*

The

caller

has

already

set

up

fd1,

fd2

somehow,

and

make

them

nonblocking.

*/

sockfd

=

socket(AF_INET,

SOCK_DGRAM,

0);

if(INVALID_FD

==

sockfd)

{

perror("Creatingsocket

failed.");

exit(1);

}

bzero(&server,

sizeof(server));

server.sin_family

=

AF_INET;

server.sin_port=

htons(PORT);

server.sin_addr.s_addr=

htonl(INADDR_ANY);

if(-1

==

bind(sockfd,

(struct

sockaddr

*)&server,

sizeof(server)))

{

perror("Bind()error.");

exit(1);

}

g_iudpFd

=

sockfd;

return

EROOR_SUCCESS;

}

VOID

udp_fini(VOID)

{

int

sockfd

=

g_iudpFd;

if

(INVALID_FD

!=

sockfd)

{

close(sockfd);

}

}

VOID

main_loop(VOID)

{

INT

ifd

=

g_iudpFd;

struct

event

*ev1;

struct

timeval

five_seconds

=

{5,0};

struct

event_base

*base

=

event_base_new();

/*

upd

服務(wù)器采用libevet進行處理

*/

ev1

=

event_new(base,

ifd,

EV_TIMEOUT|EV_READ|EV_PERSIST,

udp_callback,

NULL);

event_add(ev1,

&five_seconds);

event_base_dispatch(base);

return

;

}

INT

main()

{

if(EROOR_SUCCESS

!=

udp_init())

{

return

-1;

}

main_loop();

udp_fini();

return

0;

}

/*********************************************************************************

*Copyright(C),2010-2011,

*Author

:

wph

*Version

:

1.0

*Date

:

2014/03/01

*Description:

udp

client

*Others

:

*History

:

**********************************************************************************/

#include

<stdio.h>

#include

<stdlib.h>

#include

<unistd.h>

#include

<string.h>

#include

<sys/types.h>

#include

<sys/socket.h>

#include

<netinet/in.h>

#include

<netdb.h>

#include

"errocode.h"

#include

"basetype.h"

#define

INVALID_FD

-1

#define

PORT

1234

#define

MAXDATASIZE

512

INT

main(INT

argc,

CHAR

*argv[])

{

INT

isockfd

=

INVALID_FD;

UINT

uinum

=

0;

char

buf[MAXDATASIZE];

socklen_t

addrlen;

struct

hostent

*he;

struct

sockaddr_in

server;

struct

sockaddr_in

peer;

if

(3

!=

argc)

{

printf("Usage:

%s

<IP

Address><message>\n",

argv[0]);

exit(1);

}

if

(NULL

==

(he=gethostbyname(argv[1])))

{

printf("gethostbyname()error\n");

exit(1);

}

if

(INVALID_FD

==

(isockfd

=

socket(AF_INET,

SOCK_DGRAM,0)))

{

printf("socket()

error\n");

exit(1);

}

bzero(&server,sizeof(server));

server.sin_family

=

AF_INET;

server.sin_port

=

htons(PORT);

server.sin_addr=

*((struct

in_addr

*)he->h_addr);

sendto(isockfd,

argv[2],strlen(argv[2]),0,(struct

sockaddr

*)&server,sizeof(server));

addrlen=sizeof(server);

while

(1)

{

if((uinum=recvfrom(isockfd,

buf,

MAXDATASIZE,

0,

(struct

sockaddr

*)&peer,

&addrlen))==

-1)

{

printf("recvfrom()

error\n");

exit(1);

}

if

(addrlen

!=

sizeof(server)

||

memcmp((const

void

*)&server,

(const

void

*)&peer,

addrlen)

!=

0)

{

printf("