03 Linux環境下的UDP編程

插座第三個參數傳0，表示默認協議，流式協議的典型代表就是TCP協議，報式協議的典型代表就是UTP協議。

名詞解釋：

BSD：（Berkeley Software Distribution 伯克利發佈的軟件套件），主要是網絡部分。

本地套接字：

本地套接字是的的的的Unix中的中進程間通訊方式，支持進程間的通信，但不能使用在跨計算機的通信中，服務端與客戶端的通信流程基本與網絡套接字一致，但在形式上有兩點不同：

創建插座時，傳入的域參數不同。域參數應該傳入本地套接字AF_UNIX，AF_LOCAL或AP_UNIX，PF_LOCAL。
1. AF：地址族，一般傳入地址時使用。
2. PF：協議族，一般傳入協議時使用。
3. 但是宏定義的值相同，一般可以混用。
綁定的地址需要使用sockaddr_un結構體，struct sockaddr_un結構有兩個參數：sun_family，sun_path.sun_family只能是AF_LOCAL或AF_UNIX，而sun_path是本地文件的路徑。通常將文件放在/ tmp目錄下。
1. addr.sun_family = AF_UNIX;
2. 的的的strcpy（addr.sun_path中中中，“server.sock”）;
3. ret = bind（sockfd，（struct sockaddr *）＆addr，sizeof（addr））;
所以還需要對文件進行驗證，如果文件存在綁定就會報錯。

addr.sun_family = AF_UNIX;
的strcpy（addr.sun_path中，“server.sock”）;
ret = bind（sockfd，（struct sockaddr *）＆addr，sizeof（addr））;

參考：https：//www.cnblogs.com/hnrainll/archive/2011/04/24/2026433.html

Linux下的UDP套接字編程

UDP協議一般用於即時通訊的應用開發，它們對於數據的及時性要求較高，TCP的連接，驗證等機制都會降低數據的傳送效率。但考慮到數據的完整性問題，一些大型網絡公司就會使用到udp + tcp的形式，在傳輸層使用UDP，在應用層使用自定義的協議，添加類似於TCP的校驗方式，彌補UDP的丟包現象。

彌補UDP丟包的應用層方法，可以改變數據接收端緩衝區的大小，儘量減少緩衝區已滿造成數據丟失的現象。

int n = 220 * 1024;//這是一個在應用中得出的最優值。
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &n, sizeof(n));

兩個函數：服務端參數：

recvfrom（connfd，buf，strlen（buf），0，（struct sockaddr *）＆addr，＆len）; //此處的地址與LEN都是傳入傳出參數，獲取的客戶端的信息，用作之後的SENDTO函數參數。

sendto（sockfd，buf，n，0，（struct sockaddr *）＆addr，len）; //按照指定的地址將數據發送給客戶端，所以此處的LEN參數不需要取地址。若客戶端不先行發送數據，服務端就無法得知其地址，無法主動發送數據。

UDP實現廣播

TCP / IP協議棧中，只有UDP可以廣播。

網管地址（網管號）：主機號爲全0的IP地址所有訪問外網的請求都由這個網管轉發，當然也可以在此網關處設置限制。

廣播地址：主機號爲全1的IP地址爲廣播地址當發出一個目的地址爲廣播地址的分組（封包）時，它將被分發給該網段上的所有計算機。

IP：192.168.42.255（廣播）

IP：192.168.42.1（網管）

的的sockfd默認不支持廣播，需要通過調用setsockopt的的函數進行修改，開放廣播權限。

flag = 1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &flag, sizeof(flag));

需要注意：

127.0.0.0是本地會環地址，從網卡的發送端出去，在本地接收端返回，可以用於測試本地的C / S程序。
在服務器中，0.0.0.0指的是本機上的所有（任意）IPV4地址，如果一個主機有兩個IP地址，192.168.1.1和10.1.2.1，並且該主機上的一個服務監聽的地址是0.0 .0.0，那麼通過兩個IP地址都能夠訪問該服務。當然在服務器端也可以使用，還可以用INADDR_ANY（宏定義值爲0）來代替。
然而對於Linux的發行版本的實際實現中，需要使用客戶端需要使用任意地址，不然使用本地某個具體地址就會接收不到廣播。
在同一局域網內的不同主機可以擁有兩個相同的IP，即IP衝突。
在同一臺計算機中的IP地址與端口號不能在程序運行時重用，在不同計算機中可以使用相同的端口號實現廣播，發送方向也可以指向同一端口號。

注意：客戶端地址需要使用任意，否則接收不到廣播信息。這是必須的。

貼出以下實現代碼：

server.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

#define SIZE 128

#define BROADCAST_IP "192.168.16.255" //C類IP地址
#define CLIENT_PORT 9000

#define SERVER_PORT 8000

int main(void)
{
	int ret = -1;
	int sockfd = -1;
	int flag = -1;
	char buf[SIZE];
	struct sockaddr_in addr;
	struct sockaddr_in from;
	socklen_t len = sizeof(from);
	
	//1.創建套接字
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if (-1 == sockfd) {
		perror("socket");
		return 1;
	}
	printf("sockfd :%d\n", sockfd);
	//2.綁定
	memset(&addr, 0, sizeof(addr));
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
	addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	
	ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
	if (-1 == ret) {
		perror("bind");
		return 1;
	}
	
	flag = 1;
	setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &flag, sizeof(flag));
	/* 構造client地址 IP + 端口,因爲是服務器主動發送數據，
	 * 所以需要知道客戶端的端口號，與之前基於TCP的C/S模型相比，
	 * 之前的一般由客戶端主動訪問服務端，而客戶端的端口號是隨機獲取的。
	 * 而對於廣播，是一種不同的業務需求，
	 * 需要服務端向範圍IP端口發送數據，這時候就很有必要知道客戶端程序的端口號。
	 * 所以此時服務端的端口號反倒不重要了，可以隨機獲取。*/
	memset(&from, 0, sizeof(from));
	from.sin_family = AF_INET;
	from.sin_port = htons(9000);
	inet_pton(AF_INET, BROADCAST_IP, &from.sin_addr.s_addr);

	//3.循環接收客戶端數據
	int i = 0;
//	memset(buf, 0, SIZE);
	while (1) {
		sprintf(buf, "Drink %d glasses of water", i++);//有一端添加換行符即可。
		sendto(sockfd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&from, sizeof(from));
		printf("--->發出數據\n");
		
		usleep(100000);
	}

	//4.關閉文件描述符
	close(sockfd);
	
	return 0;
}

client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>

#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define SIZE 128
#define CLIENT_PORT 9000

int main(void)
{
	int ret = -1;
	int sockfd = -1;
	char buf[SIZE];
	struct sockaddr_in addr;
	int len = -1;

	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if (-1 == sockfd) {
		perror("socket");
		return 1;
	}

	//初始化本地地址
	//相當於INADDR_ANY
	//區分127.0.0.1
	memset(&addr, 0, sizeof(addr));
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(CLIENT_PORT);
	ret = inet_pton(AF_INET, "0.0.0.0", &addr.sin_addr.s_addr);
	if (-1 == ret) {
		printf("inet_pton");
		return 1;
	}
	ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
	if (0 == ret) 
		printf("...bind ok...\n");
	
	memset(buf, 0, SIZE);
	/* 從網絡中讀取的數據，傳輸過來的字符串結束標記的'\0'是會被忽略的。
	 * 所以一定要注意將接受端的容器清空，這樣才能夠保證不讀取客戶端未
	 * 清空的buf後的錯誤數據。所以，最重要的問題就是：
	 *		1.網絡傳輸中尾0被忽略。
	 *		2.客戶端接收時沒有將容器即使清零。*/
	while (1) {
		len = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, 0);
		printf("ret = %d\n", len);
		printf("--->%s\n", buf);
	}
	
	close(sockfd);
	return 0;
}

TCP UDP與

TCP：面向連接的可靠數據包傳遞------對當前網絡環境做完全彌補

優點：穩定

數據穩定：------丟包回傳的回執機制。
速率穩定：------使用TCP方式傳遞的數據包在網絡穩定的情況下經過的路由是固定的。
流量穩定：------滑動窗口，對每次發送的數據量進行限制。

缺點：

效率低：回執
傳輸速度慢：滑動窗口

使用場景：

大文件傳輸
重要文件傳輸

UDP：無連接的不可靠報文傳遞------對當前網絡環境做完全不彌補，還原當前的網絡狀態。

優點：效率高，速度快

缺點：不穩定：數據，速率，流量。

使用場景：對實時性要求較高。

03 Linux環境下的UDP編程

名詞解釋：

本地套接字：

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