《Linux網路開發必學教程》16_深入 UDP 資料收發 （上）

TianSong發表於2022-05-16
LinuxUDP
問題：如何進行一對多的 UDP 資料傳送？

UDP 通訊中的廣播

  • 廣播是向同一網路中的所有主機傳輸資料的方法

  • 廣播型別

    • 直接廣播：IP 地址中除網路地址外，其餘主機地址均設定為 1
    • 本地廣播：無需知道網路，使用 255.255.255.255 作為 IP 地址使用

  • 區別

    • 本地廣播資料不經過路由器定址，直接傳送到本地主機

本地廣播應用案例：DHCP

DHCP (動態主機配置協議)是一個區域網的網路協議（基於 UDP 協議）
  • 本地主機可自動獲得伺服器分配的 IP 地址和子網掩碼
DHCP 採用 客戶端 / 伺服器 模型，地址的動態分配由網路主機驅動
工作方式：
  • DHCP 伺服器接收到來自網路主機的地址申請時，會向網路主機傳送相關的地址配置資訊，以實現網路主機地址資訊的動態配置

image.png

預備準備 ? socket 屬性設定（option）

  • socket 的本質是對本機網路資源的一種標識
  • socket 本身有各種屬性（不同的連線，屬性可能不同）
  • 通過 setsockopt() / getsockopt() 可存取指定 socket 的屬性值
  • socket 屬性的改變可造成 socket 資料收發行為的改變

TCP 程式設計中設計的用法

image.png

setsockopt() / getsockopt() 屬性存取函式

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int setsockopt(int sockfd, 
               int level, 
               int optname, 
               const void *optval, 
               socklen_t optlen);

int getsockopt(int sockfd,
               int level,
               int optname,
               void *optval,
               socklen_t *optlen);

若無錯誤發生返回 0； 否則返回 SOCKET_ERROR 錯誤。

UDP 資料廣播

int sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
int brd = 1;  // broadcast option flag

// ...
// ...

setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, 0, &brd, sizeof(brd));

程式設計實驗：UDP 資料廣播

server.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main()
{
    int server = 0;
    struct sockaddr_in saddr = {0};
    int client = 0;
    struct sockaddr_in remote = {0};
    socklen_t asize = 0;
    int len = 0;
    char buf[32] = {0};
    int r = 0;

    server = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    if (server == -1) {
        printf("server socket error");
        return -1;
    }

    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    saddr.sin_port = htons(8888);

    if (bind(server, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(saddr)) == -1) {
        printf("udp server bind error\n");
        return -1;
    }

    printf("udp server start sucess\n");

    while (1) {
        len = sizeof(remote);

        r = recvfrom(server, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&remote, &len);

        if (r > 0) {
            buf[r] = 0;

            printf("Recvive: %s\n", buf);
        } else {
            break;
        }
    }

    close(server);

    return 0;
}
client.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main()
{
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in addr = {0};
    struct sockaddr_in remote = {0};
    socklen_t len = 0;
    char buf[128] = "D.T.Software";
    int r = 0;
    int brd = 1;

    sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    if (sock == -1) {
        printf("socket error\n");
        return -1;
    }

    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    addr.sin_port = htons(7777);

    if (bind(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == -1) {
        printf("udp bind error\n");
        return -1;
    }

    remote.sin_family = AF_INET;
    remote.sin_addr.s_addr = 0xFFFFFFFF;
    // remote.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.255");
    remote.sin_port = htons(8888);

    setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &brd, sizeof(brd));

    while (1) {
        len = sizeof(remote);

        r = strlen(buf);

        sendto(sock, buf, r, 0, (struct sockaddr*)&remote, len);

        sleep(1);
    }

    close(sock);

    return 0;
}
輸出：
udp server start sucess
Recvive: D.T.Software
Recvive: D.T.Software

思考：UDP 是否還有其它一對多的資料傳送方式？

相關文章