二、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

ubuntu-8.04操作系統(tǒng)

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

編寫Linux下UDP服務(wù)器套接字程序，服務(wù)器接收客戶端發(fā)送的信息并顯示，同時(shí)顯示客戶的IP地址、端口號(hào)，并向客戶端發(fā)送信息。如果服務(wù)器接收的客戶信息為“bye”，則退出循環(huán)，并關(guān)閉套接字。

四、實(shí)驗(yàn)原理

UDP套接口是無(wú)連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議；既然他不可靠為什么還要用呢？其一：當(dāng)應(yīng)用程序使用廣播或多播時(shí)只能使用UDP協(xié)議；其二：由于他是無(wú)連接的，所以速度快。因?yàn)閁DP套接口是無(wú)連接的，如果一方的數(shù)據(jù)報(bào)丟失，那另一方將無(wú)限等待，解決辦法是設(shè)置一個(gè)超時(shí)。

建立UDP套接口時(shí)socket函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)應(yīng)該是SOCK_DGRAM，說(shuō)明是建立一個(gè)UDP套接口；由于UDP是無(wú)連接的，所以服務(wù)器端并不需要listen或accept函數(shù)。

使用UDP套接字編程可以實(shí)現(xiàn)基于TCP/IP協(xié)議的面向無(wú)連接的通信，它分為服務(wù)器端和客戶端兩部分，其主要實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖3.1所示。

                                                      圖3.1 UDP客戶/服務(wù)器的套接字函數(shù)

 １、socket函數(shù)：為了執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)輸入輸出，一個(gè)進(jìn)程必須做的第一件事就是調(diào)用socket函數(shù)獲得一個(gè)文件描述符。

第一個(gè)參數(shù)指明了協(xié)議簇，目前支持5種協(xié)議簇，最常用的有AF_INET(IPv4協(xié)議)和AF_INET6(IPv6協(xié)議)；第二個(gè)參數(shù)指明套接口類型，有三種類型可選：SOCK_STREAM(字節(jié)流套接口)、SOCK_DGRAM(數(shù)據(jù)報(bào)套接口)和SOCK_RAW(原始套接口)；如果套接口類型不是原始套接口，那么第三個(gè)參數(shù)就為0。

2、bind函數(shù)：為套接口分配一個(gè)本地IP和協(xié)議端口，對(duì)于網(wǎng)際協(xié)議，協(xié)議地址是32位IPv4地址或128位IPv6地址與16位的TCP或UDP端口號(hào)的組合；如指定端口為0，調(diào)用bind時(shí)內(nèi)核將選擇一個(gè)臨時(shí)端口，如果指定一個(gè)通配IP地址，則要等到建立連接后內(nèi)核才選擇一個(gè)本地IP地址。

　　第一個(gè)參數(shù)是socket函數(shù)返回的套接口描述字；第二和第第三個(gè)參數(shù)分別是一個(gè)指向特定于協(xié)議的地址結(jié)構(gòu)的指針和該地址結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。

３、recvfrom函數(shù)：UDP使用recvfrom()函數(shù)接收數(shù)據(jù)，他類似于標(biāo)準(zhǔn)的read()，但是在recvfrom()函數(shù)中要指明目的地址。

　　前三個(gè)參數(shù)等同于函數(shù)read()的前三個(gè)參數(shù)，flags參數(shù)是傳輸控制標(biāo)志。最后兩個(gè)參數(shù)類似于accept的最后兩個(gè)參數(shù)。

4、sendto函數(shù)：UDP使用sendto()函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)，他類似于標(biāo)準(zhǔn)的write()，但是在sendto()函數(shù)中要指明目的地址。

　　前三個(gè)參數(shù)等同于函數(shù)read()的前三個(gè)參數(shù)，flags參數(shù)是傳輸控制標(biāo)志。參數(shù)to指明數(shù)據(jù)將發(fā)往的協(xié)議地址，他的大小由addrlen參數(shù)來(lái)指定。

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1、登陸進(jìn)入ubuntu操作系統(tǒng)，新建一個(gè)文件，命名為udpserver.c（為了方便起見，可以進(jìn)入“home”，再進(jìn)入用戶目錄，在用戶目錄下新建udpserver.c）。

2、在udpserver.c中編寫服務(wù)器端程序代碼并保存。

3、在“終端”（“Applications”→“附件”→“終端”）中執(zhí)行命令進(jìn)入udpserver.c所在目錄。（pwd命令可以顯示當(dāng)前所在目錄；ls命令可以顯示當(dāng)前目錄下的文件和文件夾信息；cd..命令可以進(jìn)入上一級(jí)目錄；cd 目錄名 命令可以進(jìn)入當(dāng)前所示的某個(gè)目錄。）

4、執(zhí)行命令gcc –o udpserver udpserver.c生成可執(zhí)行文件udpserver。

5、執(zhí)行命令./ udpserver，觀察結(jié)果。

6、認(rèn)真分析源代碼，體會(huì)如何編寫一個(gè)UDP服務(wù)器端程序。

六、參考程序（udpserver.c）

      實(shí)驗(yàn)四 UDP客戶端程序設(shè)計(jì)

1. #include <stdio.h>  
2.      #include <stdlib.h>  
3.      #include <unistd.h>  
4.      #include <string.h>  
5.      #include <sys/types.h>  
6.      #include <sys/socket.h>  
7.      #include <netinet/in.h>  
8.      #include <netdb.h>  
9.   
10.      #define PORT 1234  
11.      #define MAXDATASIZE 100  
12.   
13.      int main(int argc, char *argv[])  
14.      {  
15.      int sockfd, num;  
16.      char buf[MAXDATASIZE];  
17.   
18.      struct hostent *he;  
19.      struct sockaddr_in server,peer;  
20.   
21.      if (argc !=3)  
22.      {  
23.      printf("Usage: %s <IP Address><message>\n",argv[0]);  
24.      exit(1);  
25.      }  
26.   
27.      if ((he=gethostbyname(argv[1]))==NULL)  
28.      {  
29.      printf("gethostbyname()error\n");  
30.      exit(1);  
31.      }  
32.   
33.      if ((sockfd=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0))==-1)  
34.      {  
35.      printf("socket() error\n");  
36.      exit(1);  
37.      }  
38.   
39.      bzero(&server,sizeof(server));  
40.      server.sin_family = AF_INET;  
41.      server.sin_port = htons(PORT);  
42.      server.sin_addr= *((struct in_addr *)he->h_addr);  
43.      sendto(sockfd, argv[2],strlen(argv[2]),0,(struct sockaddr *)&server,sizeof(server));  
44.      socklen_t  addrlen;  
45.      addrlen=sizeof(server);  
46.      while (1)  
47.      {  
48.      if((num=recvfrom(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0,(struct sockaddr *)&peer,&addrlen))== -1)  
49.      {  
50.      printf("recvfrom() error\n");  
51.      exit(1);  
52.      }  
53.      if (addrlen != sizeof(server) ||memcmp((const void *)&server, (const void *)&peer,addrlen) != 0)  
54.      {  
55.      printf("Receive message from otherserver.\n");  
56.      continue;  
57.      }  
58.   
59.      buf[num]='\0';  
60.      printf("Server Message:%s\n",buf);  
61.      break;  
62.      }  
63.   
64.      close(sockfd);  
65.      }