网络编程--UDP

网络编程传输层选择一个数据控制模式：TCP或者UDP，前面我们已经介绍了TCP编程，这篇我们简单的来看看UDP编程。UDP是无连接的不可靠的数据包服务。

UDP协议在IP协议上增加了复用、分用和差错检测功能。UDP的特点：

       A)是无连接的。相比于TCP协议，UDP协议在传送数据前不需要建立连接，当然也就没有释放连接。

       B)是尽最大努力交付的。也就是说UDP协议无法保证数据能够准确的交付到目的主机。也不需要对接收到的UDP报文进行确认。

       C)是面向报文的。也就是说UDP协议将应用层传输下来的数据封装在一个UDP包中，不进行拆分或合并。因此，运输层在收到对方的UDP包后，会去掉首部后，将数据原封不动的交给应用进程。

       D)没有拥塞控制。因此UDP协议的发送速率不受网络的拥塞度影响。

       E)UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。

       F)UDP的头部占用较小，只占用8个字节。

1、UDP报头：

16位源端口号：告诉主机报文的来源是哪个端口。

16位目的端口：告诉主机应该将报文发送给哪一个上次协议或者应用程序。

16位数据包长度：标明UDP头部和UDP数据的总长度字节。

16位校验值：用来对UDP头部和UDP数据进行校验。和TCP不同的是，对UDP来说，此字段是可选项，而TCP数据段中的校验和字段是必须有的。

数据：上层的数据。

2、数据报服务

UDP被称为不可靠协议，但它的传输数据的速度快。UDP不排序所要发送的数据段.不关心这些数据段到达目的方时的顺序。UDP在发送完数据段后,就忘记它们。它不去进行这些后续工作,如去核对它们,或者产生一个安全抵达的确认,它完全放弃了可以保障传送可靠性的操作，所以它的传输速度相比较TCP而言就快很多。

3、不可靠的

相比较TCP而言UDP的报头少了很多信息，这就使得它是不可靠的。它没有序号和确认号用来保证报文的完整和有序，也没有6位标志位以及窗口大小，进行流量控制，这就很容易导致报文的丢失和遗弃。

UDP 的编程流程：

服务器： socket   bind   recvfrom/sendto    close

客户端： socket    sendto/recvfrom     close

socket、bind、close函数的用法和TCP编程一样，在这里就不进行过多的说明。recvfrom和sendto稍有区别，增加了两个参数。

int  recvfrom(int sockfd,  void * buff,  int  len, int  flag，struct  sockaddr *src_addr,  int * addr_len);

int  sendto(int  sockfd,  void * buff,  int  len,  int  flag，struct  sockaddr* dest_addr,  int  addr_len);

下面我们写一个简单的例子：

udp_ser.c:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <assert.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>void main(){int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);assert(sockfd!=-1);struct sockaddr_in ser,cli;ser.sin_family=AF_INET;ser.sin_port=htons(6000);ser.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");int res=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&ser,sizeof(ser));assert(res!=-1);while(1){char buff[128]={0};int len=sizeof(cli);recvfrom(sockfd,buff,127,0,(struct sockaddr*)&cli,&len);printf("ip::%s\nport:%d\ndata::%s\n",inet_ntoa(cli.sin_addr),ntohs(cli.sin_port),buff);//printf("recv::%s\n",buff);sendto(sockfd,"i know",sizeof("i know"),0,(struct sockaddr*)&cli,len);}close(sockfd);}

udp_cli.c

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <assert.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>void main(){int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);assert(sockfd!=-1);struct sockaddr_in ser,cli;ser.sin_family=AF_INET;ser.sin_port=htons(6000);ser.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");sendto(sockfd,"hello world",sizeof("hello world"),0,(struct sockaddr*)&ser,sizeof(ser));char buff[128]={0};recvfrom(sockfd,buff,127,0,NULL,NULL);printf("recv::%s\n",buff);close(sockfd);}

执行结果：