UDP服务器
传输层主要应用的协议模型有两种,一种是TCP协议,另外一种则是UDP协议。TCP协议在网络通信中占主导地位,绝大多数的网络通信借助TCP协议完成数据传输。但UDP也是网络通信中不可或缺的重要通信手段。
相较于TCP而言,UDP通信的形式更像是发短信。不需要在数据传输之前建立、维护连接。只专心获取数据就好。
省去了三次握手的过程,通信速度可以大大提高,但与之伴随的通信的稳定性和正确率便得不到保证。因此,我们称UDP为“无连接的不可靠报文传递”。
那么与我们熟知的TCP相比,UDP有哪些优点和不足呢?
由于无需创建连接,所以UDP开销较小,数据传输速度快,实时性较强。多用于对实时性要求较高的通信场合,如视频会议、电话会议等。但随之也伴随着数据传输不可靠,传输数据的正确率、传输顺序和流量都得不到控制和保证。所以,通常情况下,使用UDP协议进行数据传输,为保证数据的正确性,我们需要在应用层添加辅助校验协议来弥补UDP的不足,以达到数据可靠传输的目的。
与TCP类似的,UDP也有可能出现缓冲区被填满后,再接收数据时丢包的现象。由于它没有TCP滑动窗口的机制,通常采用如下两种方法解决:
- 服务器应用层设计流量控制,控制发送数据速度。
- 借助setsockopt函数改变接收缓冲区大小。如:
#include <sys/socket.h> int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen); int n = 220x1024 setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &n, sizeof(n));
C/S模型-UDP
由于UDP不需要维护连接,程序逻辑简单了很多,但是UDP协议是不可靠的,保证通讯可靠性的机制需要在应用层实现。
编译运行server,在两个终端里各开一个client与server交互,看看server是否具有并发服务的能力。用Ctrl+C关闭server,然后再运行server,看此时client还能否和server联系上。和前面TCP程序的运行结果相比较,体会无连接的含义。
UDP通信流程
tcp与udp区别
- tcp - 面向连接的安全的数据包通信
基于流 sock_stream
- udp - 面向无连接不安全报文传输
代码
server
/************************************************************************* > File Name: server.c > Author: 杨永利 > Mail: 1795018360@qq.com > Created Time: 2020年10月28日 星期三 17时58分26秒 ************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <string.h> #include <arpa/inet.h> int main(int argc, const char* argv[]) { // 创建套接字 int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if(fd == -1) { perror("socket error"); exit(1); } // fd绑定本地的IP和端口 struct sockaddr_in serv; memset(&serv, 0, sizeof(serv)); serv.sin_family = AF_INET; serv.sin_port = htons(8765); serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); int ret = bind(fd, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv)); if(ret == -1) { perror("bind error"); exit(1); } struct sockaddr_in client; socklen_t cli_len = sizeof(client); // 通信 char buf[1024] = {0}; while(1) { int recvlen = recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&client, &cli_len); if(recvlen == -1) { perror("recvform error"); exit(1); } printf("recv buf: %s\n", buf); char ip[64] = {0}; printf("New Client IP: %s, Port: %d\n", inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip)), ntohs(client.sin_port)); // 给客户端发送数据 sendto(fd, buf, strlen(buf)+1, 0, (struct sockaddr*)&client, sizeof(client)); } close(fd); return 0; }
client
/************************************************************************* > File Name: client.c > Author: 杨永利 > Mail: 1795018360@qq.com > Created Time: 2020年10月28日 星期三 18时06分40秒 ************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <string.h> #include <arpa/inet.h> int main(int argc, const char* argv[]) { // create socket int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if(fd == -1) { perror("socket error"); exit(1); } // 初始化服务器的IP和端口 struct sockaddr_in serv; memset(&serv, 0, sizeof(serv)); serv.sin_family = AF_INET; serv.sin_port = htons(8765); inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv.sin_addr.s_addr); // 通信 while(1) { char buf[1024] = {0}; fgets(buf, sizeof(buf), stdin); // 数据的发送 - server - IP port sendto(fd, buf, strlen(buf)+1, 0, (struct sockaddr*)&serv, sizeof(serv)); // 等待服务器发送数据过来 recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL); printf("recv buf: %s\n", buf); } close(fd); return 0; }