一.TCP和UDP
TCP | UDP |
---|---|
面向连接的可靠数据包传递 | 无连接的不可靠报文传递 |
数据传输稳定(丢包重传) | 不稳定 |
速率稳定 | |
流量稳定(滑动窗口) | |
传输效率低 | 传输效率高 |
大文件/重要文件传输 | 对实时性要求较高,视频会议/视频电话/广播 |
腾讯QQ使用的是什么协议?
发展历史:TCP–>TCP+UDP—>UDP+应用层自定义
发展历史 | 具体细节 |
---|---|
TCP | |
TCP+UDP | 文字/视频是通过UDP; 文件/压缩包是通过TCP |
UDP+应用层自定义协议弥补丢包 |
二.recvfrom / sendto
(1) C/S通信不需要建立连接
(2) C/S执行recvfrom/sendto函数,只需要将[对方的地址作为参数]传入
int recvfrom(int s, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from,int *fromlen);
例:recvfrom(sock_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,&addr_len);
int sendto(int s, const void * msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr * to, int tolen);
例:sendto(sock_fd,buf,strlen(buf),0,(struc sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));
三.sendto和recvfrom的区别
-
UDP服务器不开启的情况下,开启UDP客户端,从键盘输入数据后,按回车后,是可以调用sendto函数成功的。为什么呢?
答:UDP的通信不需要建立连接,sendto函数只是将数据copy到发送缓冲区,因此在服务器没有启动的情况下也是可以sendto成功的 -
recvfrom函数如果接收不到数据,是否会发生阻塞?
答:与sendto函数不同,当recvfrom接收不到数据时,程序会阻塞在recvfrom函数处。
四.UDP的C/S模型
//Client
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <ctype.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAX_BUF 80
#define SRV_PORT 8001
int main()
{
int ret = 0;
struct sockaddr_in srv_addr;
int sock_fd;
char buf[MAX_BUF]={0};
socklen_t addr_len;
//创建UDP套接字
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
//填充服务器地址
bzero(&srv_addr,sizeof(srv_addr));
srv_addr.sin_family = AF_INET;
srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);
srv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
//获取地址长度
addr_len = sizeof(srv_addr);
//从标准输入获取数据发送给服务器并等待服务器返回数据
while(fgets(buf,sizeof(buf),stdin) != NULL)
{
addr_len = sizeof(srv_addr);
//sendto第一次发送的时候,会绑定地址,需要指定对方的地址
ret = sendto(sock_fd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,sizeof(srv_addr));//开始发送
if(ret == -1)
{
perror("sendto");
exit(-1);
}
ret = recvfrom(sock_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&srv_addr,&addr_len);//等待服务器反馈数据
if(ret == -1)
{
if (errno == EINTR)
continue;
perror("recvfrom");
exit(-1);
}
printf("recv from IP:%s,IP:%d\n",inet_ntoa(srv_addr.sin_addr),ntohs(srv_addr.sin_port));
fputs(buf,stdout);//打印接收到的数据
memset(buf,0,sizeof(buf));//清空缓冲区
}
return 0;
}
//Server
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <ctype.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAX_BUF 80
#define SRV_PORT 8001
int main()
{
struct sockaddr_in srv_addr,clt_addr;
socklen_t addr_len;
int sock_fd;
int ret = 0;
int i= 0;
char buf[MAX_BUF]={0};
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(-1 == sock_fd)
{
perror("socket");
exit(-1);
}
bzero(&srv_addr,sizeof(srv_addr));
srv_addr.sin_family = AF_INET;
srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);
srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
ret = bind(sock_fd,(struct sockaddr *)&srv_addr,sizeof(srv_addr));
if(ret == -1)
{
perror("bind");
exit(-1);
}
addr_len = sizeof(clt_addr);
printf("Accepting connections ...\n");
while(1)
{
addr_len = sizeof(clt_addr);
memset(buf,0,sizeof(buf));
ret = recvfrom(sock_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&clt_addr,&addr_len);
if(ret == -1)
{
if (errno == EINTR)
continue;
perror("recvfrom");
exit(-1);
}
printf("recv from IP:%s,IP:%d\n",inet_ntoa(clt_addr.sin_addr),ntohs(clt_addr.sin_port));//打印对方地址
fputs(buf,stdout);
for(i = 0;i < ret ;i++)
buf[i] = toupper(buf[i]);
ret = sendto(sock_fd,buf,ret,0,(struct sockaddr*)&clt_addr,sizeof(clt_addr));
if(-1 == ret)
{
perror("sendto");
exit(-1);
}
}
close(sock_fd);
return 0;
}
五.UDP与connect()
1.抛砖引玉
TCP中的客户端有connect()行为,用于与服务器进行三次握手建立连接,那么UDP中不需要建立连接,UDP中的connect()函数的作用是什么呢?
2.回答上面的问题!
(1)通过减少连接建立和断开来提高UDP的传输效率
[1]未connect()的UDP套接字调用sendto时,执行步骤:连接套接字;发送数据;断开套接字;连接套接字;发送数据;断开套接字;….
[2]connect()的UDP套接字调用sendto时,执行步骤:连接套接字;发送数据;发送数据;…. ….;断开套接字;
可以看到,不调用connect()的UDP套接字在进行数据传输的过程中,存在大量的连接和断开,消耗大量的系统资源
(2)调用connect()连接的UDP套接字:会接收到ICMP异步错误
TCP/IP协议栈规定:异步错误不会返回给未connect的UDP套接字
===>解决方案:调用connect的UDP套接字,使socket可以接收到异步错误
举例说明:上面的C/S模型代码,假设只开启客户端,不开启服务器,在键盘上输入字符后,在调用未connect/调用connect结果分析
假设只开启客户端,不开启服务器,在键盘上输入字符后:结果分析 | |
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未调用connect | 客户端代码由于不能收到ICMP异步错误,而阻塞在recvfrom函数位置 |
调用connect | 客户端由于能收到ICMP异步错误,使得recvfrom函数返回,错误信息recvfrom: Connection refused |
补充:调用connect()函数连接的UDP套接字,可以使用TCP的系统调用函数recv/send进行接收/发送数据
3.程序代码中,有时出现多次调用connect的情况,是为什么呢?
答:连接新的IP/PORT,断开之前连接的IP/PORT