Linux网络编程 ——UDP 通信

Linux网络编程 ——UDP 通信

    • 1. UDP
      • 1.1 UDP 通信
      • 1.2 广播
      • 1.3 组播（多播）
    • 2. 本地套接字

1. UDP

1.1 UDP 通信

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输入 man 2 sendto 查看说明文档

在这里插入图片描述

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

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
	- 参数：
		- sockfd : 通信的fd
		- buf : 要发送的数据
		- len : 发送数据的长度
		- flags : 0
		- dest_addr : 通信的另外一端的地址信息
		- addrlen : 前面地址的内存大小
	- 返回值：
		- 成功：字节个数
		- 失败：-1

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
	- 参数：
		- sockfd : 通信的fd
		- buf : 接收数据的数组
		- len : 数组的大小
		- flags : 0
		- src_addr : 用来保存另外一端的地址信息，不需要可以指定为NULL
		- addrlen : 前面地址的内存大小
	- 返回值：
		- 成功：字节个数
		- 失败：-1

代码实现：
（1）服务器端 udp_server.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {

    // 1.创建一个通信的socket
    int fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }   

    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(9999);
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    // 2.绑定
    int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    // 3.通信
    while(1) {
        char recvbuf[128];
        char ipbuf[16];

        struct sockaddr_in cliaddr;
        int len = sizeof(cliaddr);

        // 接收数据
        int num = recvfrom(fd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
        // （判断）

        printf("client IP : %s, Port : %d\n", 
            inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr.s_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf)),
            ntohs(cliaddr.sin_port));

        printf("client say : %s\n", recvbuf);

        // 发送数据
        sendto(fd, recvbuf, strlen(recvbuf) + 1, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));

    }

    close(fd);
    return 0;
}

（2）客户端 udp_client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {

    // 1.创建一个通信的socket
    int fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }   

    // 服务器的地址信息
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(9999);
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &saddr.sin_addr.s_addr);

    int num = 0;
    // 3.通信
    while(1) {

        // 发送数据
        char sendBuf[128];
        sprintf(sendBuf, "hello , i am client %d \n", num++);
        sendto(fd, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));

        // 接收数据
        int num = recvfrom(fd, sendBuf, sizeof(sendBuf), 0, NULL, NULL);
        printf("server say : %s\n", sendBuf);

        sleep(1);
    }

    close(fd);
    return 0;
}
  • 运行结果：
    在这里插入图片描述

1.2 广播

    向子网中多台计算机发送消息，并且子网中所有的计算机都可以接收到发送方发送的消息，每个广播消息都包含一个 特殊的IP地址，这个IP中子网内 主机标志部分的二进制 全部为 1。

  1. 只能 在 局域网 中使用。
  2. 客户端 需要 绑定 服务器广播使用的 端口，才可以接收到广播消息。

在这里插入图片描述

  • 《Unix 网络编程》p151
    在这里插入图片描述
// 设置广播属性的函数
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);
	- sockfd : 文件描述符
	- level : 级别，SOL_SOCKET
	- optname : SO_BROADCAST
	- optval : int类型的值，为1表示允许广播
	- optlen : optval的大小

代码实现：
（1）服务器端 bro_server.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {

    // 1.创建一个通信的socket
    int fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }   

    // 2.设置广播属性
    int op = 1;
    setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &op, sizeof(op));
    
    // 3.创建一个广播的地址
    struct sockaddr_in cliaddr;
    cliaddr.sin_family = AF_INET;
    cliaddr.sin_port = htons(9999);
    inet_pton(AF_INET, "192.168.216.255", &cliaddr.sin_addr.s_addr);

    // 3.通信
    int num = 0;
    while(1) {
       
        char sendBuf[128];
        sprintf(sendBuf, "hello, client....%d\n", num++);
        // 发送数据
        sendto(fd, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
        printf("广播的数据：%s\n", sendBuf);
        sleep(1);
    }

    close(fd);
    return 0;
}

（2）客户端 bro_client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {

    // 1.创建一个通信的socket
    int fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }   

    struct in_addr in;

    // 2.客户端绑定本地的IP和端口
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(9999);
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    // 3.通信
    while(1) {
        
        char buf[128];
        // 接收数据
        int num = recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL);
        printf("server say : %s\n", buf);

    }

    close(fd);
    return 0;
}
  • 运行结果：
    在这里插入图片描述
  • 产生丢包，客户端只能接收部分数据。

注意：

  • 同一个主机不能使用相同的端口号，一个端口号只能标识一个进程！
  • 测试的话可以克隆一个主机，设置其 ip 在同一个网段（局域网）。

1.3 组播（多播）

    单播地址 标识 单个 IP 接口 ，广播地址 标识 某个子网的 所有 IP 接口，多播地址 标识 一组 IP 接口。单播 和 广播 是寻址方案的两个极端（要么单个要么全部），多播则意在两者之间提供一种 折中方案。多播数据报只应该由对它感兴趣的接口接收，也就是说 由运行 相应多播会话应用系统的主机上的接口 接收。另外，广播 一般局限于 局域网 内使用，而 多播 则既可以用于 局域网，也可以 跨广域网（因特网） 使用。

  1. 组播 既可以用于局域网，也可以用于广域网
  2. 客户端 需要加入 多播组，才能接收到多播的数据

在这里插入图片描述
组播地址

  • IP 多播通信必须依赖于 IP 多播地址，在 IPv4 中它的范围从 224.0.0.0 到 239.255.255.255 ，并被划分为 局部链接多播地址、预留多播地址 和 管理权限多播地址三类:

在这里插入图片描述

  • 设置组播
    • 《Unix 网络编程》p151
      在这里插入图片描述
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);
	// 服务器设置多播的信息，外出接口
	- level : IPPROTO_IP
	- optname : IP_MULTICAST_IF
	- optval : struct in_addr
	
	// 客户端加入到多播组：
	- level : IPPROTO_IP
	- optname : IP_ADD_MEMBERSHIP
	- optval : struct ip_mreq

struct ip_mreq
{
	/* IP multicast address of group. */
	struct in_addr imr_multiaddr; // 组播的IP地址
	
	/* Local IP address of interface. */
	struct in_addr imr_interface; // 本地的IP地址
};

typedef uint32_t in_addr_t;

struct in_addr
{
	in_addr_t s_addr;
};

代码实现：
（1）服务器端 multi_server.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {

    // 1.创建一个通信的socket
    int fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }   

    // 2.设置多播的属性，设置外出接口
    struct in_addr imr_multiaddr;
    // 初始化多播地址
    inet_pton(AF_INET, "239.0.0.10", &imr_multiaddr.s_addr);
    setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &imr_multiaddr, sizeof(imr_multiaddr));
    
    // 3.初始化客户端的地址信息
    struct sockaddr_in cliaddr;
    cliaddr.sin_family = AF_INET;
    cliaddr.sin_port = htons(9999);
    inet_pton(AF_INET, "239.0.0.10", &cliaddr.sin_addr.s_addr);

    // 3.通信
    int num = 0;
    while(1) {
       
        char sendBuf[128];
        sprintf(sendBuf, "hello, client....%d\n", num++);
        // 发送数据
        sendto(fd, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, sizeof(cliaddr));
        printf("组播的数据：%s\n", sendBuf);
        sleep(1);
    }

    close(fd);
    return 0;
}

（2）客户端 multi_client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {

    // 1.创建一个通信的socket
    int fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }   

    struct in_addr in;
    // 2.客户端绑定本地的IP和端口
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(9999);
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    struct ip_mreq op;
    inet_pton(AF_INET, "239.0.0.10", &op.imr_multiaddr.s_addr);
    op.imr_interface.s_addr = INADDR_ANY;

    // 加入到多播组
    setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &op, sizeof(op));

    // 3.通信
    while(1) {
        
        char buf[128];
        // 接收数据
        int num = recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL);
        printf("server say : %s\n", buf);

    }

    close(fd);
    return 0;
}
  • 运行结果：
    在这里插入图片描述

2. 本地套接字

本地套接字的作用：本地的 进程间通信

  • 有关系的进程间的通信
  • 没有关系的进程间的通信

本地套接字 实现流程和 网络套接字 类似，一般呢采用TCP的通信流程。
在这里插入图片描述

// 本地套接字通信的流程 - tcp

// 服务器端
1. 创建监听的套接字
	int lfd = socket(AF_UNIX/AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
2. 监听的套接字绑定本地的套接字文件 -> server端
	struct sockaddr_un addr;
	// 绑定成功之后，指定的sun_path中的套接字文件会自动生成。
	bind(lfd, addr, len);
3. 监听
	listen(lfd, 100);
4. 等待并接受连接请求
	struct sockaddr_un cliaddr;
	int cfd = accept(lfd, &cliaddr, len);
5. 通信
	接收数据：read/recv
	发送数据：write/send
6. 关闭连接
	close();


// 客户端的流程
1. 创建通信的套接字
	int fd = socket(AF_UNIX/AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
2. 监听的套接字绑定本地的IP 端口
	struct sockaddr_un addr;
	// 绑定成功之后，指定的sun_path中的套接字文件会自动生成。
	bind(lfd, addr, len);
3. 连接服务器
	struct sockaddr_un serveraddr;
	connect(fd, &serveraddr, sizeof(serveraddr));
4. 通信
	接收数据：read/recv
	发送数据：write/send
5. 关闭连接
	close();

// 头文件: sys/un.h
#define UNIX_PATH_MAX 108

struct sockaddr_un {
	sa_family_t sun_family; // 地址族协议 af_local
	char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; // 套接字文件的路径, 这是一个伪文件, 大小永远=0
};

代码实现：
（1）服务器端 ipc_server.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/un.h>

int main() {

    unlink("server.sock");

    // 1.创建监听的套接字
    int lfd = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
    if(lfd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }

    // 2.绑定本地套接字文件
    struct sockaddr_un addr;
    addr.sun_family = AF_LOCAL;
    strcpy(addr.sun_path, "server.sock");
    int ret = bind(lfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    // 3.监听
    ret = listen(lfd, 100);
    if(ret == -1) {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }

    // 4.等待客户端连接
    struct sockaddr_un cliaddr;
    int len = sizeof(cliaddr);
    int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
    if(cfd == -1) {
        perror("accept");
        exit(-1);
    }

    printf("client socket filename: %s\n", cliaddr.sun_path);

    // 5.通信
    while(1) {

        char buf[128];
        int len = recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);

        if(len == -1) {
            perror("recv");
            exit(-1);
        } else if(len == 0) {
            printf("client closed....\n");
            break;
        } else if(len > 0) {
            printf("client say : %s\n", buf);
            send(cfd, buf, len, 0);
        }

    }

    close(cfd);
    close(lfd);

    return 0;
}

（2）客户端 ipc_client.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/un.h>

int main() {

    unlink("client.sock");

    // 1.创建套接字
    int cfd = socket(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0);
    if(cfd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }

    // 2.绑定本地套接字文件
    struct sockaddr_un addr;
    addr.sun_family = AF_LOCAL;
    strcpy(addr.sun_path, "client.sock");
    int ret = bind(cfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    // 3.连接服务器
    struct sockaddr_un seraddr;
    seraddr.sun_family = AF_LOCAL;
    strcpy(seraddr.sun_path, "server.sock");
    ret = connect(cfd, (struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr));
    if(ret == -1) {
        perror("connect");
        exit(-1);
    }

    // 4.通信
    int num = 0;
    while(1) {

        // 发送数据
        char buf[128];
        sprintf(buf, "hello, i am client %d\n", num++);
        send(cfd, buf, strlen(buf) + 1, 0);
        printf("client say : %s\n", buf);

        // 接收数据
        int len = recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);

        if(len == -1) {
            perror("recv");
            exit(-1);
        } else if(len == 0) {
            printf("server closed....\n");
            break;
        } else if(len > 0) {
            printf("server say : %s\n", buf);
        }

        sleep(1);

    }

    close(cfd);
    return 0;
}

注：仅供学习参考，如有不足，欢迎指正！

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自然语言处理六-最重要的模型-transformer-下 transformer decoderMasked multi-head attentionencoder和decoder的连接部分-cross attentiondecoder的输出AT(Autoregresssive)NAT transformer decoder 今天接上一篇文章讲的encoder 自然语言处理六-最重要的模型-transformer-…
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Carbondata编译适配Spark3

Carbondata编译适配Spark3

背景 当前carbondata版本2.3.1-rc1中项目源码适配的spark版本最高为3.1,我们需要进行spark3.3版本的编译适配。 原始编译 linux系统下载源码后&#xff0c;安装maven3.6.3&#xff0c;然后执行&#xff1a; mvn -DskipTests -Pspark-3.1 clean package会遇到一些网络问题&a…
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SpringCloud-RabbitMQ消息模型

SpringCloud-RabbitMQ消息模型

本文深入介绍了RabbitMQ消息模型&#xff0c;涵盖了基本消息队列、工作消息队列、广播、路由和主题等五种常见消息模型。每种模型都具有独特的特点和适用场景&#xff0c;为开发者提供了灵活而强大的消息传递工具。通过这些模型&#xff0c;RabbitMQ实现了解耦、异步通信以及高…
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如何远程连接MySQL数据库？

如何远程连接MySQL数据库？

在现代互联网时代&#xff0c;远程连接MySQL数据库成为了许多开发者和管理员必备的技能。这不仅方便了数据的共享和管理&#xff0c;还可以使多个团队在全球范围内协同工作。本文将介绍如何通过天联组网实现远程连接MySQL数据库&#xff0c;并实现高效的信息远程通信。 天联组网…
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tomcat nginx 动静分离

tomcat nginx 动静分离

实验目的:当访问静态资源的时候&#xff0c;nginx自己处理 当访问动态资源的时候&#xff0c;转给tomcat处理 第一步 关闭防火墙 关闭防护 代理服务器操作&#xff1a; 用yum安装nginx tomcat &#xff08;centos 3&#xff09;下载 跟tomcat&#xff08;centos 4&#xff0…
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Shell管道和过滤器

Shell管道和过滤器

一、Shell管道 Shell 还有一种功能&#xff0c;就是可以将两个或者多个命令&#xff08;程序或者进程&#xff09;连接到一起&#xff0c;把一个命令的输出作为下一个命令的输入&#xff0c;以这种方式连接的两个或者多个命令就形成了管道&#xff08;pipe&#xff09;。 重定…
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关于 CTF 中 php 考点与绕过那些事的总结

关于 CTF 中 php 考点与绕过那些事的总结

关于 CTF 中常见 php 绕过的总结可以参考我之前的博客&#xff1a; CTF之PHP特性与绕过 PHP特性之CTF中常见的PHP绕过-CSDN博客 其中主要介绍了 md5()、sha1()、strcmp、switch、intval、$_SERVER 函数、三元运算符、strpos() 、数组、非法参数名传参等相关的绕过。 在此基础上…
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vue点击按钮同时下载多个文件

vue点击按钮同时下载多个文件

点击下载按钮根据需要的id调接口拿到返回需要下载的文件 再看返回的数据结构 数组中一个对象&#xff0c;就是一个文件&#xff0c;多个对象就是多个文件 下载函数 // 下载tableDownload(row) {getuploadInventoryDownload({ sysBatch: row.sysBatch, fileName: row.fileName…
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Linux 进程间通信

Linux 进程间通信

目录 管道 匿名管道&#xff08;pipe&#xff09; 有名管道&#xff08;fifo&#xff09; 小结 共享内存 消息队列 信号量 System V IPC的结构设计 Posix与System V的关系 管道 匿名管道&#xff08;pipe&#xff09; 我们知道&#xff0c;在Linux中通过fork创建的子…
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YOLOv5优化改进：下采样创新篇 | 新颖的下采样ADown | YOLOv9

YOLOv5优化改进：下采样创新篇 | 新颖的下采样ADown | YOLOv9

💡💡💡本文独家改进：新颖的下采样ADown来自于YOLOv9，助力YOLOv5，将ADown添加在backbone和head处，提供多个yaml改进方法 💡💡💡在多个私有数据集和公开数据集VisDrone2019、PASCAL VOC实现涨点 收录 YOLOv5原创自研 https://blog.csdn.net/m0_63774211/categ…
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