前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习本章重点. 本章重点...1 UDP 基础通信模型 UDP 常用函数...2 通信实例通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程...3 广播和多播广播多播...4 思考练习. 2 / 56

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白邶
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1 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习.... 网络程序设计 (UDP).. 孙永科西南林业大学 2010 年 8 月 21 日 1 / 56

2 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习本章重点. 本章重点...1 UDP 基础通信模型 UDP 常用函数...2 通信实例通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程...3 广播和多播广播多播...4 思考练习. 2 / 56

3 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模型 UDP 常用函数. UDP 数据报编程概述 UDP 工作在传输层, 提供 UDP 无连接服务, 不能保证数据完整的到达目的地 ; 不需要建立连接, 系统开销小. UDP 特点... 缺点 : 数据传输具有不可靠性 ; 不进行重传 ;... 优点 : 时延小, 适用于对实时性要求高而不需要数据绝对可靠的应用 ; 可以发送组播数据. 3 / 56

4 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模型 UDP 常用函数. UDP 通信模型图 : 通信模型 1 UDP Server socket() UDP Client socket() bind() bind() recvfrom() sendto() sendto() close() recvfrom() close() 4 / 56

5 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模型 UDP 常用函数. UDP 通信模型图 : 通信模型 1 图 : 通信模型 2 UDP Server UDP Client socket() socket() socket() bind() bind() bind() recvfrom() socket() recvfrom() sendto() sendto() recvfrom() block waiting... request response sendto() close() close() sendto() response recvfrom() close() 4 / 56

6 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模型 UDP 常用函数. recvfrom 和 sendto 函数. 这两个函数和标准的读写函数 read 与 write 相似.. 1 #include <sys/socket.h> 2 int recvfrom(int sockfd, 3 void *buf, 4 int len, 5 unsigned int flags, 6 struct socketaddr *from, 7 int *fromlen); 8 int sendto(int sockfd, 9 const void *msg, 10 int len, 11 unsigned int flags, 12 struct sockaddr *to, 13 int tolen); / 56

7 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模型 UDP 常用函数. sendto #include <sys/socket.h> int recvfrom( int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, struct socketaddr *from, // 接收地址 int *fromlen); // 接收地址的长度如果 sendto 发送数据成功, 则返回发送数据量的长度, 如果失败则返回 -1, 并使用 errno 设置错误原因注意 : 因为 UDP 套接字使用的是非面向连接的套接字, 所以系统没有记录接收者的地址信息, 需要我们每次调用发送函数 sendto 时指定接收方的地址 6 / 56

8 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模型 UDP 常用函数. recvfrom int sendto( int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *to, int tolen); 当网络应用程序调用 recvfrom 函数从套接字缓冲区队列中接收一个数据报是,Linux 操作系统将返回队列中的第一个数据报, 函数的返回值为数据报的长度, 如果接收缓冲区队列为空, 则阻塞不返回如果新到的数据报到达时, 接收缓冲区已满, 则 UDP 协议将丢弃这个数据报 7 / 56

9 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模型 UDP 常用函数. UDP 客户机的工作特点 UDP 客户机不用与服务器建立连接, 直接调用函数 sendto 向服务器发送数据, 在函数 sendto 的参数中指定服务器的地址, 再调用函数 recvfrom 接收服务器返回的数据应用程序首次调用函数 sendto 时,UDP 协议为这个客户机套接字选择一个自由的端口号, 这个端口号在整个通信过程中保持不变, 以后这个套接字的发送和接收操作均使用这个端口号 UDP 协议不保存客户机的本地地址, 这个地址在通过 IP 协议发送数据报时, 根据路有情况选择, 然后填充到 UDP 数据报的首部, 服务器可以通过调用 secvfrom 函数并取其参数的 from 值来获取服务器的 IP 地址和端口号 8 / 56

10 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信模式 1 UDP Server UDP Client socket() socket() bind() bind() recvfrom() sendto() sendto() close() recvfrom() close() 9 / 56

11 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 服务端 I 1 #include common.h 3 char buff[maxbufsize]; 5 main(int argc, char *argv[]){ 6 /* 监听插口描述符 */ 7 int sockfd; 8 /* 源地址, 目的地址 */ 9 struct sockaddr_in srcaddr,destaddr; 10 int alen; /* 地址长度 */ 11 int len; 12 /* 产生 UDP 插口 */ 13 if ((sockfd = socket(af_inet, SOCK_DGRAM, 0) ) < 0){ 14 printf( 产生插口失败, 退出 \n ); 10 / 56

12 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 服务端 II 15 exit(1); 16 } 18 /* 地址结构长度 */ 19 alen = sizeof(struct sockaddr_in); 20 bzero((char *) &srcaddr, sizeof(struct sockaddr_in)); 21 srcaddr.sin_family = AF_INET; 22 srcaddr.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any); 23 srcaddr.sin_port = htons(server_port) ; 25 /* 绑定插口到本地的指定地址 */ 26 if ( bind(sockfd, (struct sockaddr *)& srcaddr, alen) < 0){ 27 printf( 绑定插口失败, 退出 \n ); 11 / 56

13 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 服务端 III 28 exit(2); 29 } 31 for(;;){ 32 bzero((char *)&srcaddr,sizeof(srcaddr)); 33 if ((len = recvfrom(sockfd, buff, MAXBUFSIZE, 0,(struct sockaddr *)&srcaddr, &alen)) <0){ 34 printf( 接收失败, 程序退出, errno=%d\n,errno); 35 close(sockfd); 36 exit(1); 37 } 39 bzero((char *) &destaddr, alen); 40 destaddr.sin_family = AF_INET; 12 / 56

14 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 服务端 IV 41 destaddr.sin_addr.s_addr = srcaddr. sin_addr.s_addr; 42 destaddr.sin_port = srcaddr. sin_port; 44 if(sendto(sockfd,buff,len,0,(struct sockaddr *)&destaddr,alen) <0){ 45 printf( 发送失败, 程序退出, size=%d, errno=%d\n,len, errno); 46 close(sockfd); 47 exit(2); 48 } 49 } 50 } 13 / 56

15 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 客户端 I 1 #include common.h 2 #define CLIENT_PORT /* 发送和接收缓存 */ 5 char buff[maxbufsize]; 6 /* 发送数据大小 */ 7 int send_size[5]={10,100,1000,10000,100000}; 9 main(int argc, char *argv[]){ 10 int sockfd=0; /* 插口描述符 */ 11 /* 源地址, 目的地址 */ 12 struct sockaddr_in srcaddr,destaddr; 13 int alen; /* 地址长度 */ 14 /* 发送和接收长度变量 */ 15 int slen, rlen, len; 14 / 56

16 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 客户端 II 16 int rdt; /* 记录时间 RoundTrip */ 17 int i,j; 18 struct timeval tv1,tv2; 20 if (argc <2){ 21 printf( Usage: udpclient < server_ip_address>\n ); 22 exit(0); 23 } 25 /* 产生 UDP 插口 */ 26 if ((sockfd = socket(af_inet, SOCK_DGRAM, 0) ) < 0){ 27 printf( 产生插口失败, 退出 \n ); 28 exit(1); 29 } 15 / 56

17 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 客户端 III 31 /* 地址结构长度 */ 32 alen = sizeof(struct sockaddr_in); 34 /* 由系统自动绑定一个地址 IP */ 35 bzero((char *) &srcaddr, alen); 36 srcaddr.sin_family = AF_INET; 37 srcaddr.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any); 38 srcaddr.sin_port = htons(client_port) ; 40 /* 绑定插口到本地的指定地址 */ 41 if ( bind(sockfd, (struct sockaddr *)& srcaddr,alen) < 0){ 42 printf( 绑定插口失败, 退出 \n ); 43 exit(2); 16 / 56

18 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 客户端 IV 44 } 46 bzero((char *) &destaddr, alen); 47 destaddr.sin_family = AF_INET; 48 destaddr.sin_port = htons(server_port ); 49 destaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv [1]); 51 /* 测试不同大小的报文的 RoundTrip 时间 */ 52 for(i=0;i<5;i++){ 53 /* 本次测试数据大小 */ 54 slen = send_size[i]; 55 gettimeofday(&tv1,(struct timezone *)0); 56 /* 每一种大小测试 50 次 */ 57 for(j=0;j<50;j++){ 17 / 56

19 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 客户端 V 58 if ((rlen = sendto(sockfd, buff, slen, 0,(struct sockaddr *)&destaddr, sizeof( destaddr))) < 0){ 59 printf( 发送失败, j=%d errno=%d\n,j,errno); 60 close(sockfd); 61 exit(1); 62 } 63 bzero((char *)&srcaddr,sizeof(srcaddr)); 64 if ((rlen = recvfrom(sockfd, buff, slen, 0,(struct sockaddr *)&srcaddr, &alen)) <0) { 65 printf( 接收失败,errno=%d\n,errno); 66 close(sockfd); 67 exit(2); 68 } 18 / 56

20 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信 - 客户端 VI 69 } 70 gettimeofday(&tv2,(struct timezone *)0); 71 rdt = ((tv2.tv_sec tv1.tv_sec) * tv2.tv_usec tv1.tv_usec)/50; 73 printf( 报文大小 = %d, RoundTripTime = %d 微秒 \n, slen, rdt); 74 } 75 close(sockfd); 76 } 19 / 56

21 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. 测试 UDP 的不可靠性程序测试结果.1 客户和服务器都运行在 debian 下 ( 同一主机 ), 发送 50, 接收 10;.2 客户和服务器都运行在 debian 下 ( 不同主机 ), 发送 50, 接收 50;.3 如果客户服务器的性能明显优于服务器的性能, 则服务器有可能会丢失数据 20 / 56

22 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. 数据报发送后的情况.1 数据报在传输途中丢失字节错误或路由器缓冲区满而遭丢弃, 那么发送端将得不到任何错误信息 ; 目的地不可到达, 并且需要经过路由器, 那么路由器将返回一个 ICMP 错误信息, 发送方 UDP 协议接收到这个 ICMP 错误报文后, 如果程序进程正在进行系统调用, 这个系统调用将以错误返回.2 数据报成功到到服务器, 目的端口无接收进程服务器丢弃这个数据报, 并向发送端返回一个 ICMP 的错误信息, 发送端 UDP 进程将向应用程序返回错误信息.3 数据报到达服务端, 服务端接收缓冲区已满接收端丢弃该数据报, 不向客户机返回任何错误信息 21 / 56

23 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 通信模式 2 socket() bind() recvfrom() block waiting... request response response sendto() socket() sendto() recvfrom() 实例程序 UDP 中没有超时重发机制, 一个数据报的丢失有可能导致双方都阻塞等待, 形成死锁如果发送方发送数据报失败, 接收方将阻塞在 recvfrom 上, 直到下一个数据报的到来通过超时机制强制 recvfrom 返回, 就可以破坏死锁 close() 22 / 56

24 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. 解决死锁的方法.1 通过设置插口选项 SO_RCVTIMEO 当该选项指定的超时时间到后,recvfrom 将返回 -1, 错误代码为 EWOULDBLOCK.2 通过 SIGALARM 中断的方式来实现在应用程序中加入自己的定时器来强制中断 recvfrom() 定时器用 alarm(unsigned int seconds) 来实现.3 通过 select 或 poll 来实现 23 / 56

25 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 多进程通信 I 1 #include common.h 2 #include <signal.h> 3 #include <sys/wait.h> 5 #define MAXBUFSIZE 1024 /* 发送和接收缓存的最大长度 */ 6 #define LISTEN_PORT #define SEND_PORT char rev_buff[maxbufsize]; 9 char snd_buff[maxbufsize]; 11 void handler(int num) { 12 // 我接受到了的信号啦 SIGCHLD 13 int status; 14 int pid = waitpid( 1, &status, WNOHANG); 24 / 56

26 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 多进程通信 II 15 if (WIFEXITED(status)) { 16 printf( The child %d exit with code %d \n, pid, WEXITSTATUS(status)); 17 printf( 接收到结束指令, 程序退出 \n ); 18 exit(0); 19 } 20 } 21 main(int argc, char *argv[]){ 22 /* 监听插口描述符 */ 23 int sockfd; 24 /* 源地址, 目的地址 */ 25 struct sockaddr_in srcaddr,destaddr; 26 int alen; /* 地址长度 */ 27 int len; 28 pid_t mp; 29 /* 产生 UDP 插口 */ 25 / 56

27 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 多进程通信 III 30 if ((sockfd = socket(af_inet, SOCK_DGRAM, 0) ) < 0){ 31 printf( 产生插口失败, 退出 \n ); 32 exit(1); 33 } 35 signal(sigchld, handler); 36 if(mp=fork()){ 37 // 父进程 38 /* 地址结构长度 */ 39 alen = sizeof(struct sockaddr_in); 40 bzero((char *) &srcaddr, sizeof(struct sockaddr_in)); 41 srcaddr.sin_family = AF_INET; 42 srcaddr.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any ); 26 / 56

28 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 多进程通信 IV 43 srcaddr.sin_port = htons( LISTEN_PORT); 44 /* 绑定插口到本地的指定地址 */ 45 if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)& srcaddr, alen) < 0){ 46 printf( 绑定插口失败, 退出 \n ); 47 exit(2); 48 } 49 // 接收数据 50 for(;;){ 51 bzero((char *)&srcaddr,sizeof(srcaddr)); 52 bzero(rev_buff,sizeof(rev_buff)); 53 if ((len = recvfrom(sockfd, rev_buff, MAXBUFSIZE, 0,(struct sockaddr *)&srcaddr, &alen)) <0){ 27 / 56

29 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 多进程通信 V 54 printf( 接收失败, 程序退出, errno=%d\n,errno); 55 close(sockfd); 56 exit(1); 57 } 60 printf( ip:%s,port:%d, (char *) inet_ntoa(srcaddr.sin_addr), ntohs(srcaddr. sin_port)); 61 printf( rev:%s\n,rev_buff); 62 } 64 }else{ 65 // 子进程发送数据, 28 / 56

30 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 多进程通信 VI 66 // srcaddr.sin_port = htons( SEND_PORT); 67 bzero((char *) &destaddr, sizeof(struct sockaddr_in)); 68 destaddr.sin_family = AF_INET; 69 destaddr.sin_port = htons( LISTEN_PORT); 70 destaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv [1]); 71 for(;;){ 72 printf( \nplease input data: ); 73 scanf( %s,snd_buff); 74 if(strncmp(snd_buff, quit,4)==0){ 75 exit(1); 76 } 29 / 56

31 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习通信模式 1 通信模式 2 UDP 与多进程. UDP 多进程通信 VII 77 if (sendto(sockfd, snd_buff, strlen( snd_buff), 0,(struct sockaddr *)&destaddr, sizeof(destaddr)) < 0){ 78 printf( 发送失败,errno=%d\n,errno); 79 close(sockfd); 80 exit(1); 81 } 82 } 83 } 84 } 30 / 56

32 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. 广播广播 : 是指一个节点发送, 子网中所有的节点接收的通信方式. 它的主要用途为...1 资源快速定位.2 减少网络上的数据流量... 广播的缺点 : 由于子网中的所有主机都要对广播报进程处理, 因此增加了这些主机的负担.. 31 / 56

33 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. udp 广播 I 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #include <unistd.h> 5 #include <sys/socket.h> 6 #include <arpa/inet.h> 8 #define MAXSTRINGLENGTH int main(int argc, char *argv[]) { 11 if (argc!= 3){ // Test for correct number of arguments 12 printf( Usage:./boradCastSender <port> < String to send>\n ); 13 return 1; 32 / 56

34 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. udp 广播 II 14 } 16 in_port_t port = htons((in_port_t) atoi(argv [1])); 17 struct sockaddr_storage deststorage; 18 memset(&deststorage, 0, sizeof(deststorage)) ; 19 size_t addrsize = 0; 21 struct sockaddr_in *destaddr4 = (struct sockaddr_in *) &deststorage; 22 destaddr4 >sin_family = AF_INET; 23 destaddr4 >sin_port = port; 24 destaddr4 >sin_addr.s_addr = INADDR_BROADCAST; 25 addrsize = sizeof(struct sockaddr_in); 33 / 56

35 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. udp 广播 III 27 struct sockaddr *destaddress = (struct sockaddr *) &deststorage; 28 size_t msglen = strlen(argv[2]); 30 if (msglen > MAXSTRINGLENGTH){ 31 // Input string fits? 32 printf( String too long:%s\n, argv[2]); 33 return 2; 34 } 36 // Create socket for sending/receiving datagrams 37 int sock = socket(destaddress >sa_family, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); 38 if (sock < 0){ 34 / 56

36 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. udp 广播 IV 39 printf( socket() failed\n ); 40 return 3; 41 } 43 // Set socket to allow broadcast 44 int broadcastperm = 1; 45 if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &broadcastperm,sizeof( broadcastperm)) < 0){ 46 printf( setsockopt() failed\n ); 47 return 4; 48 } 49 for (;;) {// Run forever 50 // Broadcast msgstring in datagram to clients every 3 seconds 35 / 56

37 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. udp 广播 V 51 ssize_t numbytes = sendto(sock, argv[2], msglen, 0, destaddress, addrsize); 52 if (numbytes < 0){ 53 printf( sendto() failed\n ); 54 return 5; 55 } 56 else if (numbytes!= msglen){ 57 printf( sendto() sent unexpected number of bytes ); 58 return 6; 59 } 60 // Avoid flooding the network 61 sleep(3); 62 } 63 } 36 / 56

38 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. 多播多播 : 是乙方发送, 多方而不是全部主机接收的通信方式多播数据包仅有网络中那些对该数据包感兴趣的主机接收 (a) BroadCast (b) MultiCast 37 / 56

39 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. IP 多播 I IP 多播地址 ( 也称为组地址 ) 在到的 D 类地址范围内, 这是通过将前四个高序位设置为 1110 来定义的在网络前缀或无类别域间路由 (Classless Inter-Domain Routing,CIDR) 表示法中, IP 多播地址缩写为 /4 从到 ( /24) 范围的多播地址保留用于本地子网, 它们都不会被 IP 路由器转发 38 / 56

40 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. IP 多播 II 该子网上的所有主机该子网上的所有路由器开放最短路径优先 (Open Shortest Path First,OSPF) 算法第 2 版, 设计用于到达某个网络上的所有 OSPF 路由器开放最短路径优先算法第 2 版, 设计用于到达某个网络上的所有 OSPF 指定的路由器路由信息协议 (Routing Information Protocol,RIP) 第 2 版网络时间协议 (Network Time Protocol) 39 / 56

41 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. 将 IP 多播映射到 MAC 层多播 I 为了支持 IP 多播,Internet 权威机构把 E 到 E-7F-FF-FF 范围的多播地址保留用于以太网和光纤分布式数据接口 (Fiber Distributed Data Interface,FDDI) 媒体访问控制 (MAC) 地址为了将一个 IP 多播地址映射到一个 MAC 层多播地址,IP 多播地址的 23 个低序位被直接映射到 MAC 层多播地址 23 个低序位根据 D 类地址约定,IP 多播地址的前 4 位是固定的,IP 多播地址中有 5 位没有映射到 MAC 层多播地址因此, 某个主机可以接收不是它所属的组的 MAC 层多播数据包然而, 一旦确定了目标 IP 地址, 这些数据包就会被 IP 丢弃 40 / 56

42 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. 将 IP 多播映射到 MAC 层多播 II 多播地址将变成 E 为了使用那 23 个低序位,.1 第一个八位组将不会被使用,.2 第二个八位组中仅有最后 7 位被使用 192 的二进制表示如果丢弃高序位, 它将变成 0x40.3 第三个八位组中的 16 的十六进制表示 0x10.4 和第四八位组中的 1 的十六进制表示 0x01 因此, 对应于的 MAC 地址将变成 E / 56

43 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. 主机的 IP 多播支持发送端.1 确定要使用的 IP 多播地址.2 将 IP 多播数据包放到媒体上构造 MAC 地址和 IP 数据包接收端.1 通知 IP 接收多播流量.2 将多播 MAC 地址注册到网络适配器 42 / 56

44 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. MultiCastSender I 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #include <netdb.h> 5 #include <unistd.h> 6 #include <arpa/inet.h> 8 #define MAXSTRINGLENGTH int main(int argc, char *argv[]) 10 { 11 if (argc<4 argc >5) 12 { 13 printf( Usage:./multiCastSender <ip> < port> <send string> [<TTL>]\n ); 14 exit(1); 43 / 56

45 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. MultiCastSender II 15 } 17 // First arg: multicast IP address 18 char *multicastipstring = argv[1]; 19 // Second arg: multicast port/service 20 char *service = argv[2]; 21 // Third arg: string to multicast 22 char *sendstring = argv[3]; 23 size_t sendstringlen = strlen(sendstring); 24 // Check input length 25 if (sendstringlen > MAXSTRINGLENGTH){ 26 printf( String too long\n ); 27 exit(1); 28 } 29 // Fourth arg (optional): TTL for transmitting multicast packets 44 / 56

46 . 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码 MultiCastSender III 30 int multicastttl = (argc == 5)? atoi(argv [4]) : 1; 32 // Tell the system what kind(s) of address info 33 //struct addrinfo addrcriteria;//criteria for address match 34 struct addrinfo addrcriteria; 35 memset(&addrcriteria, 0, sizeof( addrcriteria)); 36 addrcriteria.ai_family = AF_INET; //IPv4 37 addrcriteria.ai_socktype = SOCK_DGRAM; // Only datagram 38 addrcriteria.ai_protocol = IPPROTO_UDP; // Only UDP 39 //Don t try to resolve address 45 / 56

47 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. MultiCastSender IV 40 addrcriteria.ai_flags = AI_NUMERICHOST; 42 // Holder for returned address 43 struct addrinfo *multicastaddr; 44 int rtnval= getaddrinfo(multicastipstring, service,&addrcriteria, &multicastaddr); 45 if (rtnval!= 0){ 46 printf( getaddrinfo() failed\n ); 47 exit(1); 48 } 49 // Create socket for sending datagrams 50 int sock = socket(multicastaddr >ai_family, multicastaddr >ai_socktype,multicastaddr >ai_protocol); 51 if (sock < 0){ 52 printf( socket() failed\n ); 46 / 56

48 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. MultiCastSender V 53 exit(2); 54 } 56 if(multicastaddr >ai_family == AF_INET) { // v4 specific 57 // The v4 multicast TTL socket option requires that the value be 58 // passed in an unsigned char 59 u_char mcttl = (u_char) multicastttl; 60 if (setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &mcttl,sizeof(mcttl)) < 0){ 61 printf( setsockopt(ip_multicast_ttl) failed\n ); 62 exit(2); 63 } 47 / 56

49 . 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码 MultiCastSender VI 64 } else { 65 printf( Unable to set TTL,invalid address family\n ); 66 exit(2); 67 } 68 for (;;) { // Run forever 69 // Multicast the string to all who have joined the group 70 ssize_t numbytes = sendto(sock, sendstring, sendstringlen, 0,multicastAddr >ai_addr, multicastaddr >ai_addrlen); 71 if (numbytes < 0){ 72 printf( sendto() failed ); 73 exit(2); 74 } 75 else if (numbytes!= sendstringlen){ 48 / 56

50 . 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码 MultiCastSender VII 76 printf( sendto(), sent unexpected number of bytes ); 77 exit(2); 78 } 79 sleep(3); 80 } 81 // NOT REACHED 82 return 0; 83 } 49 / 56

51 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. MultiCastReceiver I 1 #include <stdlib.h> 2 #include <stdio.h> 3 #include <string.h> 4 #include <unistd.h> 5 #include <netdb.h> 6 #define MAXSTRINGLENGTH int main(int argc, char *argv[]) 8 { 9 if (argc!= 3){ 10 printf( Usage:./multiReceiver <Multicast Address> <Port> ); 11 exit(1); 12 } 13 char *multicastaddrstring = argv[1]; 14 char *service = argv[2]; 50 / 56

52 . 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码 MultiCastReceiver II 15 struct addrinfo addrcriteria; 16 memset(&addrcriteria, 0, sizeof(addrcriteria )); 17 addrcriteria.ai_family = AF_UNSPEC; 18 addrcriteria.ai_socktype = SOCK_DGRAM; 19 addrcriteria.ai_protocol = IPPROTO_UDP; 20 addrcriteria.ai_flags = AI_NUMERICHOST; 21 struct addrinfo *multicastaddr; 22 int rtnval = getaddrinfo(multicastaddrstring, service,&addrcriteria, &multicastaddr); 23 if (rtnval!= 0){ 24 printf( getaddrinfo() failed\n ); 25 exit(2); 26 } 51 / 56

53 . 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码 MultiCastReceiver III 27 int sock = socket(multicastaddr >ai_family, multicastaddr >ai_socktype,multicastaddr > ai_protocol); 28 if (sock < 0){ 29 printf( socket() failed\n ); 30 exit(3); 31 } 33 if (bind(sock, multicastaddr >ai_addr, multicastaddr >ai_addrlen) < 0){ 34 printf( bind() failed\n ); 35 exit(3); 36 } 37 if (multicastaddr >ai_family == AF_INET) { 39 struct ip_mreq joinrequest; 52 / 56

54 . 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码 MultiCastReceiver IV 40 joinrequest.imr_multiaddr =((struct sockaddr_in *) multicastaddr >ai_addr) > sin_addr; 41 joinrequest.imr_interface.s_addr = 0; 42 printf( Joining IPv4 multicast group...\n ); 43 if (setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP,&joinRequest, sizeof( joinrequest)) < 0){ 44 printf( setsockopt(ipv4_add_membership) failed ); 45 exit(3); 46 } 47 } else { 48 printf( Unknown address family\n ); 49 exit(3); 53 / 56

55 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习广播多播多播地址多播代码. MultiCastReceiver V 50 } 51 freeaddrinfo(multicastaddr); 52 char recvstring[maxstringlength + 1]; 53 int recvstringlen = recvfrom(sock, recvstring, MAXSTRINGLENGTH, 0, NULL, 0); 54 if (recvstringlen < 0){ 55 printf( recvfrom() failed\n ); 56 exit(3); 57 } 58 recvstring[recvstringlen] = \0 ; 59 printf( Received: %s\n, recvstring); 60 close(sock); 61 return 0; 62 } 54 / 56

56 前言 UDP 基础通信实例广播和多播思考练习. 实验作业编写一个简单的聊天程序, 要求 :.1 使用 UDP 协议通信 ;.2 通信端口应大于 8000;.3 实现单点通信 ;.4 不能在服务器 (cisd-ftp) 上运行 55 / 56

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ebook35-21 21 Linux L i n u x 211 U N I X U N I X I / O F I F O U N I X I n t e r n e t s o c k e t () s o c k e t () send() r e c v ( read() w r i t e () send() r e c v () I n t e r n e t 212 Internet Internet S