【网络】UDP服务器的实现

来源：互联网发布：笔记本音效增强软件编辑：程序博客网时间：2024/06/06 04:38

UDP服务器实现的基本步骤

（1）利用socket函数创建套接字

（2）服务器用bind进行IP和端口号的绑定

（3）不需要设置监听状态

（4）绑定后直接读写

代码实现

server.c

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<error.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<string.h>static void Usage(){printf("Usage: [ipaddr] [port]\n");exit(1);}int main(int argc, char* argv[]){if(argc != 3){Usage();}//创建socketint sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sockfd < 0){perror("socket");exit(4);}struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);//进行绑定if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)) < 0){perror("bind");exit(2);}char buf[1024];//收发数据while(1){struct sockaddr_in client;socklen_t clientLen = sizeof(client);ssize_t s = recvfrom(sockfd, buf ,sizeof(buf)-1,0,(struct sockaddr*)&client,&clientLen);if(s < 0){perror("recvfrom");exit(3);}else if(s == 0){continue;}else {buf[s] = 0;printf("IP: %s , Port : %d  : %s\n",inet_ntoa(client.sin_addr),ntohs(client.sin_port),buf);sendto(sockfd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&client,clientLen);}}close(sockfd);return 0;}

client.c

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<error.h>#include<arpa/inet.h>#include<netinet/in.h>#include<string.h>static Usage(){printf("Usage: [ipaddr] [port]\n");exit(1);}int main(int argc,char* argv[]){if(argc != 3){Usage();}//创建socketint sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sockfd < 0){perror("sockfd");exit(2);}printf("请输入...\n");char buf[1024];//进行写和读while(1){printf("#client : ");fflush(stdout);ssize_t s = read(0,buf,sizeof(buf)-1);if(s < 0){perror("read");exit(3);}buf[s-1] = '\0';//进行发送struct sockaddr_in client;client.sin_family = AF_INET;client.sin_port = htons(atoi(argv[2]));client.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);s = sendto(sockfd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&client,sizeof(client));if(s < 0){perror("sendto");exit(4);}struct sockaddr_in server;socklen_t len = sizeof(server);s = recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf)-1,0,(struct sockaddr*)&server,&len);if(s < 0){perror("recvfrom");exit(5);}//正常收到buf[s] = 0;printf("IP : %s , Port : %d  : %s\n",inet_ntoa(server.sin_addr),ntohs(server.sin_port),buf);}close(sockfd);return 0;}

运行结果

客户端发送消息

服务器接受消息

如何保证UDP的可靠性

传输层无法保证数据的可靠传输，只能通过应用层来实现了。

实现的方式可以参照tcp可靠性传输的方式，只是实现不在传输层，实现转移到了应用层。

实现确认机制、重传机制、窗口确认机制。

除了利用Linux协议栈以及上层socket机制之外，自己可以通过抓包和发包的方式去实现可靠性传输

需要实现如下功能：

发送：包的分片、包确认、包的重发

接收：包的调序、包的序号确认

目前有如下开源程序利用udp实现了可靠的数据传输

分别为RUDP、RTP、UDT。

方法1：RUDP

RUDP 提供一组数据服务质量增强机制，如拥塞控制的改进、重发机制及淡化服务器算法等，从而在包丢失和网络拥塞的情况下， RTP 客户机（实时位置）面前呈现的就是一个高质量的 RTP 流。

在不干扰协议的实时特性的同时，可靠 UDP 的拥塞控制机制允许 TCP 方式下的流控制行为。

方法2：RTP

实时传输协议（RTP）为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务，如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。

应用程序通常在 UDP 上运行 RTP 以便使用其多路结点和校验服务；

这两种协议都提供了传输层协议的功能。但是 RTP 可以与其它适合的底层网络或传输协议一起使用

如果底层网络提供组播方式，那么 RTP 可以使用该组播表传输数据到多个目的地。

RTP 本身并没有提供按时发送机制或其它服务质量（QoS）保证，它依赖于底层服务去实现这一过程。

RTP 并不保证传送或防止无序传送，也不确定底层网络的可靠性。

RTP 实行有序传送， RTP 中的序列号允许接收方重组发送方的包序列，同时序列号也能用于决定适当的包位置，例如：在视频解码中，就不需要顺序解码。

方法3：UDT

基于UDP的数据传输协议（UDP-basedData Transfer Protocol，简称UDT）是一种互联网数据传输协议。

UDT的主要目的是支持高速广域网上的海量数据传输，而互联网上的标准数据传输协议TCP在高带宽长距离网络上性能很差。

顾名思义，UDT建于UDP之上，并引入新的拥塞控制和数据可靠性控制机制。

UDT是面向连接的双向的应用层协议。它同时支持可靠的数据流传输和部分可靠的数据报传输。

由于UDT完全在UDP上实现，它也可以应用在除了高速数据传输之外的其它应用领域，例如点到点技术（P2P），防火墙穿透，多媒体数据传输等等。

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