第10讲 基于UDP协议的接收与.ppt

第10章 基于UDP协议的接收和发送 UDP协议是User Datagram Protocol的简写，它是无连接的，不可靠的网络协议。本章介绍如何使用UDP协议进行程序设计，对UDP编程的基本框架进行介绍并给出程序设计的例子。本章中使用比较大的篇幅对UDP协议的程序设计中容易出现的问题进行的分析，并给出的解决的方法。主要包含如下内容： UDP的编程框架，主要介绍进行UDP协议程序设计的时候客户端和服务器端的两种不同的编程流程。 介绍UDP协议程序设计常用的函数，对函数recv()/recvfrom()、send()/sendto()进行了介绍 介绍一个使用UDP协议进行程序设计的实例。 10.1 UDP编程框架 使用UDP进行程序设计可以分为客户端和服务器端两部分。服务器端主要包含建立套接字、将套接字与地址结构进行绑定、读写数据、关闭套接字几个过程。客户端包括建立套接字、读写数据、关闭套接字几个过程。服务器端和客户端二者流程之间的其主要的差别在于对于地址的绑定（bind）函数，客户端可以不用进行地址和端口的绑定操作。 10.1.1 UDP编程框图 UDP协议的程序设计框架，客户端和服务器之间的差别在于服务器必须使用bind()函数来绑定侦听的本地UDP端口，而客户端则可以不进行绑定，直接发送到服务器地址的某个端口地址。 与TCP程序设计相比较，UDP缺少了connect()、listen()及accept()函数，这是用于UDP协议无连接的特性，不用维护TCP的连接、断开等状态。 1．UDP协议的服务器端流程 2．UDP协议的客户端流程 3．UDP协议服务器和客户端之间的交互 10.1.1 UDP编程框图 10.1.2 UDP服务器编程框架 图10-1中对UDP协议中的服务器程序框架进行了说明。服务器流程主要分为下述的六个部分，即建立套接字、设置套接字地址参数、进行端口绑定、接收数据、发送数据、关闭套接字等。 （1）建立套接字文件描述符，使用函数socket()，生成套接字文件描述符 （2）设置服务器地址和侦听端口，初始化要绑定的网络地址结构。 （3）绑定侦听端口，使用函数bind()，将套接字文件描述符和一个地址类型变量进行绑定。 （4）接收客户端的数据，使用函数recvfrom()接收客户端的网络数据； （5）向客户端发送数据，使用函数sendto()向服务器主机发送数据； （6）关闭套接字，使用函数close()释放资源。 10.1.3 UDP客户端编程框架 在图10-1中，同样对UDP协议的客户端流程进行了描述，按照图中所示，UDP协议的客户端流程分为套接字建立、设置目的地址和端口、向服务器发送数据、从服务器接收数据、关闭套接字等五个部分。与服务器端的框架相比，少了bind()部分，客户端程序的端口和本地的地址可以由系统进行使用时指定，在sendto()和recvfrom()的时候，网络协议栈会临时指定本地的端口和地址： 建立套接字文件描述符，socket()； 设置服务器地址和端口，struct sockaddr； 向服务器发送数据，sendto()； 接收服务器的数据，recvfrom()； 关闭套接字，close()。 10.2 UDP协议程序设计常用函数 UDP协议常用的函数有recv()/recvfrom()、send()/sendto()、socket()、bind()等等。当然这些函数同样可以用于TCP协议的程序设计。 10.2.1 建立套接字socket()和绑定套接字bind() UDP协议建立套接字的方式如TCP的方式一样，使用socket()函数，只不过，协议的类型使用SOCK_DGRAM，而不是参数SOCK_STREAM。例如下面是建立一个UDP套接字文件描述符的代码： int s; s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 10.2.2 接收数据recvfrom()/recv() 当客户端成功建立了一个套接字文件描述符并构建了合适的struct sockaddr结构后，或者服务器端成功的将套接字文件描述符和地址结构绑定后，可以使用recv()或者recvfrom()来接收到达此套接字文件描述符上的数据或者在这个套接字文件描述符上等待数据的到来。 1．函数recv()和recvfrom()介绍 2．使用函数recvfrom()的例子 3．应用层recv()函数和内核函数的关系 10.2.3 发送数据sendto()/send() 当客户端的成功的建立了一个套接字文件描述符并构建了合适的struct sockaddr结构后，或者服务器端成功的将套接字文件描述符和地址结构绑定后，可以使用send()或者sendto()函数来发送数据到某个主机上。