udp通信实例(udp数据包实例解析)

简陪兄简单的说是这样一个过程：无独立ip的客户端一般是某个单位局域网内的某个主机，没有固定的ip，其ip地址是通过dhcp协议动态分配得到的。尘枝但这个单位肯定会有一个独立的B类或者C类地址，局域网内的主机向服务器发出请求时通过这个ip，服芦裤务器响应也会通过这个ip到达所在的局域网，然后到达所在主机；

udp是用户数据包协议。Internet协议集支持一个无连接的传输协议，该协议称为用户数据包协议（UDP，User Datagram Protocol）。UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。RFC 768描述了 UDP。Internet 的传输层有两个主要协议，互为补充。无连接的是 UDP，它除了给应用程序发送数据包功能并允许它们在所需的层次上架构自己的协议之外，几乎没有做什么特别的事情。面向连接的是 TCP，该协议几乎做了所有的事情。特点：UDP提供了无连接通信，且不对传送数据包进行可靠性保证，适合于一次传输少量数据，UDP传输的可靠性由应用层负责。常用的UDP端口号有：53（DNS）、69（TFTP）、161（SNMP），使用UDP协议包括：TFTP、SNMP、NFS、DNS、BOOTP。UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差。但是正因为UDP协议的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高，适合对可靠性要求不高的应用程序，或者可以保障可靠性的应用程序，如DNS、TFTP、SNMP等。

http://hi.baidu.com/ypxmaomao/blog/item/1bd9ba95e3aa224cd0135ebf.html[文章信息] 作者:张晓明 杨建华 钱名海时间:2003-06-28出处:PCVC责任编辑:方舟 [文章导读] 在Windows 95环境下，基于TCP/IP协议，用Winsock完成了话音的一端—端传输摘要：在Windows 95环境下，基于TCP/IP协议，用Winsock完成了话音的端到端传输。采用双套接字技术，阐述了主要函数的使用要点，以及基于异步选择机制的应用方法。同时，给出了相应的实例程序。一、引言Windows 95作为微机的操作系统，已经完全融入了网络与通信功能，不仅可以建立纯Windows 95环境下的“对等网络”，而且支持多种协议，如TCP/IP、IPX/SPX、NETBUI等。在TCP/IP协议组中，TPC是一种面向连接的协义，为用户提供可靠的、全双工的字节流服务，具有确认、流控制、多路复用和同步等功能，适于数据传输。UDP协议则是无连接的，每个分组都携带完整的目的地址，各分组在系统中独立传送。它不能保证分组的先后顺序，不进行分组出错的恢复与重传，因此不保证传输的可靠性，但是，它提供高传输效率的数据报服务，适于实时的语音、图像传输、广播消息等网络传输。Winsock接口为进程间通信提供了一种新的手段，它不但能用于同一机器中的进程之间通信，而且支持网络通信功能。随着Windows 95的推出。Winsock已经被正式集成到了Windows系统中，同时包括了16位和32位的编程接口。而Winsock的开发工具也可以在Borland C++4.0、Visual C++2.0这些C编译器中找到，主要由一个名为winsock.h的头文件和动态连接库winsock.dll或wsodk32.dll组成，这两种动态连接库分别用于Win16和Win32的应用程序。本文针对话音的全双工传输要求，采用UDP协议实现了实时网络通信。使用VisualC++2.0编译环境，其动态连接库名为wsock32.dll。二、主要函数的使用要点通过建立双套接字，可以很方便地实现全双工网络通信。1.套接字建立函数：SOCKET socket(int family,int type,int protocol)对于UDP协议，写为：SOCKRET s;s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);或s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP)为了建立两个套接字，必须实现地址的重复绑定，即，当一个套接字已经绑定到某本地地址后，为了让另一个套接字重复使用该地址，必须为调用bind()函数绑定第二个套接字之前，通过函数setsockopt()为该套接字设置SO_REUSEADDR套接字选项。通过函数getsockopt()可获得套接字选项设置状态。需要注意的是，两个套接字所对应的端口号不能相同。 此外，还涉及到套接字缓冲区的设置问题，按规定，每个区的设置范围是：不小于512个字节，大大于8k字节，根据需要，文中选用了4k字节。2.套接字绑定函数int bind(SOCKET s,struct sockaddr_in*name,int namelen)s是刚才创建好的套接字，name指向描述通讯对象的结构体的指针，namelen是该结构体的长度。该结构体中的分量包括：IP地址(对应name.sin_addr.s_addr)、端口号(name.sin_port)、地址类型(name.sin_family，一般都赋成AF_INET，表示是internet地址)。(1)IP地址的填写方法：在全双工通信中，要把用户名对应的点分表示法地址转换成32位长整数格式的IP地址，使用inet_addr()函数。(2)端口号是用于表示同一台计算机不同的进程(应用程序)，其分配方法有两种：1)进程可以让系统为套接字自动分配一端口号，只要在调用bind前将端口号指定为0即可。由系统自动分配的端口号位于1024~5000之间，而1~1023之间的任一TCP或UDP端口都是保留的，系统不允许任一进程使用保留端口，除非其有效用户ID是零(超级用户)。2)进程可为套接字指定一特定端口。这对于需要给套接字分配一众所端口的服务器是很有用的。指定范围为1024和65536之间。可任意指定。在本程序中，对两个套接字的端口号规定为2000和2001，前者对应发送套接字，后者对应接收套接字。端口号要从一个16位无符号数(u_short类型数)从主机字节顺序转换成网络字节顺序，使用htons()函数。根据以上两个函数，可以给出双套接字建立与绑定的程序片断。//设置有关的全局变量SOCKET sr,ss;HPSTR sockBufferS,sockBufferR;HANDLE hSendData,hReceiveData;DWROD dwDataSize=1024*4;struct sockaddr_in therel.there2;#DEFINE LOCAL_HOST_ADDR 200.200.200.201#DEFINE REMOTE_HOST-ADDR 200.200.200.202#DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2000#DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2001//套接字建立函数BOOL make_skt(HWND hwnd){struct sockaddr_in here,here1;ss=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);sr=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if((ss==INVALID_SOCKET)||(sr==INVALID_SOCKET)){MessageBox(hwnd,“套接字建立失败!”，“”,MB_OK);return(FALSE);}here.sin_family=AF_INET;here.sin_addr.s_addr=inet_addr(LOCAL_HOST_ADDR);here.sin_port=htons(LICAL_HOST_PORT);//another socketherel.sin_family=AF_INET;herel.sin_addr.s_addr(LOCAL_HOST_ADDR);herel.sin_port=htons(LOCAL_HOST_PORT1);SocketBuffer();//套接字缓冲区的锁定设置setsockopt(ss,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(char FAR*)sockBufferS,dwDataSize);if(bind(ss,(LPSOCKADDR)&here,sizeof(here))){MessageBox(hwnd,“发送套接字绑定失败!”，“”，MB_OK);return(FALSE);}setsockopt(sr SQL_SOCKET,SO_RCVBUF|SO_REUSEADDR,(char FAR*)sockBufferR,dwDataSize);if(bind(sr,(LPSOCKADDR)&here1,sizeof(here1))){MessageBox(hwnd,“接收套接字绑定失败!”，“”，MB_OK);return(FALSE);}return(TRUE);}//套接字缓冲区设置void sockBuffer(void){hSendData=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize);if(!hSendData){MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区定位失败!”，NULL,MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);return;}if((sockBufferS=GlobalLock(hSendData)==NULL){MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL,MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);GlobalFree(hRecordData[0];return;}hReceiveData=globalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize);if(!hReceiveData){MessageBox(hwnd,"“接收套接字缓冲区定位败!”，NULLMB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);return;}if((sockBufferT=Globallock(hReceiveData))=NULL)MessageBox(hwnd,"发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL,MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);GlobalFree(hRecordData[0]);return;}{3.数据发送与接收函数；int sendto(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_in to,inttolen);int recvfrom(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_infron,int*fromlen)其中，参数flags一般取0。recvfrom()函数实际上是读取sendto()函数发过来的一个数据包，当读到的数据字节少于规定接收的数目时，就把数据全部接收，并返回实际接收到的字节数；当读到的数据多于规定值时，在数据报文方式下，多余的数据将被丢弃。而在流方式下，剩余的数据由下recvfrom()读出。为了发送和接收数据，必须建立数据发送缓冲区和数据接收缓冲区。规定：IP层的一个数据报最大不超过64K(含数据报头)。当缓冲区设置得过多、过大时，常因内存不够而导致套接字建立失败。在减小缓冲区后，该错误消失。经过实验，文中选用了4K字节。此外，还应注意这两个函数中最后参数的写法，给sendto()的最后参数是一个整数值，而recvfrom()的则是指向一整数值的指针。4.套接字关闭函数：closesocket(SOCKET s)通讯结束时，应关闭指定的套接字，以释与之相关的资源。在关闭套接字时，应先对锁定的各种缓冲区加以释放。其程序片断为：void CloseSocket(void){GlobalUnlock(hSendData);GlobalFree(hSenddata);GlobalUnlock(hReceiveData);GlobalFree(hReceiveDava);if(WSAAysncSelect(ss,hwnd,0,0)=SOCKET_ERROR){MessageBos(hwnd,“发送套接字关闭失败!”，“”，MB_OK);return;}if(WSAAysncSelect(sr,hwnd,0,0)==SOCKET_ERROR){MessageBox(hwnd,“接收套接字关闭失败!”，“”，MB_OK);return;}WSACleanup();closesockent(ss);closesockent(sr);return;}三、Winsock的编程特点与异步选择机制1 阻塞及其处理方式在网络通讯中，由于网络拥挤或一次发送的数据量过大等原因，经常会发生交换的数据在短时间内不能传送完，收发数据的函数因此不能返回，这种现象叫做阻塞。Winsock对有可能阻塞的函数提供了两种处理方式：阻塞和非阻塞方式。在阻塞方式下，收发数据的函数在被调用后一直要到传送完毕或者出错才能返回。在阻塞期间，被阻的函数不会断调用系统函数GetMessage()来保持消息循环的正常进行。对于非阻塞方式，函数被调用后立即返回，当传送完成后由Winsock给程序发一个事先约定好的消息。在编程时，应尽量使用非阻塞方式。因为在阻塞方式下，用户可能会长时间的等待过程中试图关闭程序，因为消息循环还在起作用，所以程序的窗口可能被关闭，这样当函数从Winsock的动态连接库中返回时，主程序已经从内存中删除，这显然是极其危险的。2 异步选择函数WSAAsyncSelect()的使用Winsock通过WSAAsyncSelect()自动地设置套接字处于非阻塞方式。使用WindowsSockets实现Windows网络程序设计的关键就是它提供了对网络事件基于消息的异步存取，用于注册应用程序感兴趣的网络事件。它请求Windows Sockets DLL在检测到套接字上发生的网络事件时，向窗口发送一个消息。对UDP协议，这些网络事件主要为：FD_READ 期望在套接字收到数据(即读准备好)时接收通知；FD_WRITE 期望在套接字可发送数(即写准备好)时接收通知；FD_CLOSE 期望在套接字关闭时接电通知消息变量wParam指示发生网络事件的套接字，变量1Param的低字节描述发生的网络事件，高字包含错误码。如在窗口函数的消息循环中均加一个分支：int ok=sizeof(SOCKADDR);case wMsg;switch(1Param){case FD_READ://套接字上读数据if(recvfrom(sr.lpPlayData[j],dwDataSize,0,(struct sockaddr FAR*)&there1,(int FAR*)&ok)==SOCKET_ERROR0{MessageBox)hwnd,“数据接收失败!”，“”，MB_OK);return(FALSE);}case FD_WRITE://套接字上写数据}break；在程序的编制中，应根据需要灵活地将WSAAsyncSelect()函灵敏放在相应的消息循环之中，其它说明可参见文献[1]。此外，应该指出的是，以上程序片断中的消息框主要是为程序调试方便而设置的，而在正式产品中不再出现。同时，按照程序容错误设计，应建立一个专门的容错处理函数。程序中可能出现的各种错误都将由该函数进行处理，依据错误的危害程度不同，建立几种不同的处理措施。这样，才能保证双方通话的顺利和可靠。四、结论 本文是多媒体网络传输项目的重要内容之一，目前，结合硬件全双工语音卡等设备，已经成功地实现了话音的全双工的通信。有关整个多媒体传输系统设计的内容，将有另文叙述。

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UDP，全称 User Datagram Protocol，中文名称为用户数据报协议，主要用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络连接。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然目前 UDP 协议的应用不如 TCP 协议广泛，但 UDP 依然是一种非常实用和可行的网络传输层协议。尤其是在一些实时性很强的应用场景中，比如网络游戏、视频会议等，UDP 协议的快速能力更具有独特的魅力。UDP 是一种面向非连接的协议，面向非连接指的是在正式通信前不必与对方先建立连接，不管对方状态就直接发送数据。至于对方是否可以接收到这些数据，UDP 协议无法控制，所以说 UDP 是一种不可靠的协议。UDP 协议适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境。与前面介绍的 TCP 协议一样，UDP 协议直接位于 IP 协议之上。实际上，IP 协议属于 OSI 参考模型的网络层协议，而 UDP 协议和 TCP 协议都属于传输层协议。因为 UDP 是面向非连接的协议，没有建立连接的过程，因此它的通信效率很高，但也正因为如此，它的可靠性不如 TCP 协议。UDP 协议的主要作用是完成网络数据流和数据报之间的转换在信息的发送端，UDP 协议将网络数据流封装成数据报，然后将数据报发送出去；在信息的接收端，UDP 协议将数据报转换成实际数据内容。可以认为 UDP 协议的 socket 类似于码头，数据报则类似于集装箱。码头的作用就是负责友送、接收集装箱，而 socket 的作用则是发送、接收数据报。因此，对于基于 UDP 协议的通信双方而言，没有所谓的客户端和服务器端的概念。UDP 协议和 TCP 协议简单对比如下：TCP 协议：可靠，传输大小无限制，但是需要连接建立时间，差错控制开销大。UDP 协议：不可靠，差错控制开销较小，传输大小限制在 64 KB以下，不需要建立连接。?相比较 TCP，UDP 是一种不可靠的网络协议，它在通信实例的两端各建立一个 socket，但这两个 socket 之间并没有虚拟链路，它们只是发送、接收数据报的对象。