网编 day06

网编 day06

• [14. UDP通信](#14. UDP通信)
• • 流程
  • 函数接口
• [15. 超时检测](#15. 超时检测)
• • 函数本身的参数
  • setsockopt属性设置
  • alarm定时器
• [16. 广播组播](#16. 广播组播)
• • 广播
  • • 理论
    • 广播发送流程
    • 广播接收流程
  • 组播
  • • 理论
    • 组播地址
    • 组播发送端
    • 组播接收端
• [17. 网络协议头分析](#17. 网络协议头分析)
• • 数据的封装与传递

14. UDP通信

流程

服务器

1. 创建套接字------socket
2. 指定网络信息
3. 绑定套接字------bind
4. 收发消息------recvfrom/sendto

客户端

1. 创建套接字------socket
2. 指定服务器网络信息
3. 收发消息------recvfrom/sendto
4. 关闭套接字------close

函数接口

接收

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

功能：接收数据

参数：

struct sockaddr *src_addr发送端的网络信息

socklen_t *addrlen发送端网络信息结构体大小

返回值：成功返回接收的字节大小，失败返回-1
发送

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

功能：发送数据

参数：

const struct sockaddr *dest_addr

socklen_t addrlen

15. 超时检测

函数本身的参数

struct timeval tm = {2, 0};
sel = select(max + 1, &tempfds, NULL, NULL, &tm);
if (sel == 0)
{
    printf("time out ......\n");
    continue;
}

setsockopt属性设置

协议层：SOL_SOCKET（应用层）

选项名称	说明	数据类型
SO_RCVTIMEO	接收超时	struct timeval
SO_SNDTIMEO	发送超时	struct timeval

alarm定时器

int ret = alarm(5);	// 定时5s
printf("ret = %d\n", ret);	// 第一次返回0
sleep(2);	// 睡眠2s
ret = alarm(7);		// 重新定时7s
printf("ret = %d\n", ret);		// 返回上次闹钟剩余时间3s
for(int i = 1; i > -1; i++)
{
	printf("i = %d\n", i);		// 打印到第7s，闹钟响，发送SIGALRM结束进程
	sleep(1);
}

int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact);

功能：对接收的指定信号处理

参数：

int signum：信号

const struct sigaction *act：新信号属性结构体

struct sigaction *oldact：原信号属性结构体，可以为NULL

返回值：成功返回0，失败返回-1，更新errno

补充：

struct sigaction
{
	void 		(*sa_handler)(int);	// 信号处理函数
	void 		(*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);	// 信号处理函数
	sigset_t 	sa_mask;
	int 		sa_flags;	// 信号属性；SA_RESTART自重启属性
	void 		(*sa_restorer)(void);
}

// 设置信号属性
struct sigaction act;
sigaction(SIGALRM, NULL, &act);		// 获取原信号属性
act.sa_handler = handler;		// 修改属性
sigaction(SIGALRM, &act, NULL);		// 设置修改的属性

16. 广播组播

广播

理论

1. 单播：数据包的接收方只有一个
2. 广播：同时发给局域网中所有主机
3. 只有用户数据报套接字（UDP协议）才能广播
4. 一般设计成局域网搜索协议
5. 广播地址
    1. 以192.168.1.0网段为例，最大的主机地址192.168.1.255代表该网段的广播地址
    2. 发送到该地址的数据包被所有主机接收

广播发送流程

1. socket 创建用户数据报套接字
2. setsockopt 缺省创建的套接字不允许广播数据包，需要设置属性

int on = 1;
setsockopt (sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof(on));

3. 填充结构体信息
    ip：广播地址 port：和接收方一致
4. 发送数据：sendto

广播接收流程

1. socket 创建用户数据报套接字
2. 填充结构体，绑定IP地址和端口
3. bind 帮i的那个网络信息
4. recvfrom等待接收数据

组播

理论

1. 过多的广播会大量占用网络带宽，造成广播风暴，影响正常通信
2. 组播是一个人发送，加入到多播组内的人接收
3. 多播方式既可以发给多个主机，又能避免像广播一样带来过多负担

组播地址

不分网络地址和主机地址，第1字节的前4位固定为1110。分为D类IP

224.0.0.1------239.255.255.255

224.0.0.0------224.0.0.255：预留的组播地址（永久组播地址），地址224.0.0.0保留不做分配

224.0.1.0------224.0.1.255：公用组播地址

224.0.2.0------238.255.255.255：用户可用的组播地址，全网范围有效

239.0.0.0------239.255.255.255：本地管理组播地址，仅在特定的本地范围有效

组播发送端

1. 创建用户数据报套接字
2. 接收方地址指定为组播地址
3. 指定端口信息
4. 发送数据

组播接收端

1. 创建数据报套接字
2. 加入多播组，打开权限（setsockopt）
3. 绑定IP地址（加入组的组IP或0.0.0.0）和端口
4. 等待数据接收

struct ip_mreq
{
	struct  in_addr  imr_multiaddr;   /* 指定多播组IP */
	struct  in_addr  imr_interface;   /* 本地网卡地址，通常指定为 INADDR_ANY--0.0.0.0*/};
}

struct ip_mreq mreq;
mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.10.10.1");
mreq.imr_interface.s_addr = INADDR_ANY;
setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));

17. 网络协议头分析

数据的封装与传递