网络编程之TCP/UDP及其流程比较
网络编程之TCP/UDP及其流程比较
TCP与UDP的区别
- 基于连接与无连接
- 对系统资源的要求（TCP较多，UDP少）
- UDP程序结构较简单
- 流模式与数据报模式
TCP保证数据正确性，UDP可能丢包
TCP保证数据顺序，UDP不保证
具体编程时的区别
- socket()的参数不同
- UDP Server不需要调用listen和accept
- UDP收发数据用sendto/recvfrom函数
- TCP：地址信息在connect/accept时确定
UDP：在sendto/recvfrom函数中每次均 需指定地址信息- UDP：shutdown函数无效
部分满足以下几点要求时，应该采用UDP 面向数据报方式
- 网络数据大多为短消息
- 拥有大量Client
- 对数据安全性无特殊要求
- 网络负担非常重，但对响应速度要求高
例子：ICQ、ping
服务器程序流程（多进程）：
- 程序初始化
- 填写本机地址信息
- 绑定并监听一个固定的端口
- 收到Client的连接后建立一个socket连接
- 产生一个新的进程与Client进行通信和信息处理
- 子通信结束后中断与Client的连接
客户端程序流程：
- 程序初始化
- 填写服务器地址信息
- 连接服务器
- 与服务器通信和信息处理
- 通信结束后断开连接
服务器代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#define MYPORT 3490 /* 监听的端口 */
#define BACKLOG 10 /* listen的请求接收队列长度 */
void main() {
int sockfd, new_fd; /* 监听端口，数据端口 */
struct sockaddr_in sa; /* 自身的地址信息 */
struct sockaddr_in their_addr; /* 连接对方的地址信息 */
int sin_size;
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
perror("socket");
exit(1);
}
sa.sin_family = AF_INET;
sa.sin_port = htons(MYPORT); /* 网络字节顺序 */
sa.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 自动填本机IP */
bzero(&(sa.sin_zero), 8); /* 其余部分置0 */
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&sa, sizeof(sa)) == -1) {
perror("bind");
exit(1);
}
if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {
perror("listen");
exit(1);
}
/* 主循环 */
while(1) {
sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, &sin_size))
if (new_fd == -1) {
perror("accept");
continue;
}
printf(”Got connection from %s\n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr));
if (fork() == 0) {
/* 子进程 */
if (send(new_fd, "Hello, world!\ n", 14, 0) == -1)
perror("send");
close(new_fd);
exit(0);
}
close(new_fd);
/*清除所有子进程 */
while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG) > 0);
}
}
客户端代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define PORT 3490 /* Server的端口 */
#define MAXDATASIZE 100 /*一次可以读的最大字节数 */
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd, numbytes;
char buf[MAXDATASIZE];
struct hostent *he; /* 主机信息 */
struct sockaddr_in their_addr; /* 对方地址信息 */
if (argc != 2) {
fprintf(stderr,"usage: client hostname\n");
exit(1);
}
/* get the host info */
if ((he=gethostbyname(argv[1])) == NULL) {
/* 注意：获取DNS信息时，显示出错需要用herror而不是perror */
herror("gethostbyname");
exit(1);
}
if ((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) {
perror("socket");
exit(1);
}
their_addr.sin_family = AF_INET;
their_addr.sin_port = htons(PORT); /* short, NBO */
their_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);
bzero(&(their_addr.sin_zero), 8); /* 其余部分设成0 */
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror("connect");
exit(1);
}
if ((numbytes=recv(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0))==-1) {
perror("recv");
exit(1);
}
buf[numbytes] = '\0';
printf("Received: %s",buf);
close(sockfd);
return 0;
}
服务器程序流程（单进程）：
- 程序初始化
- 填写本机地址信息
- 绑定一个固定的端口
- 收到Client的数据报后进行处理与通信
- 通信结束后断开连接
客户端程序流程：
- 程序初始化
- 填写服务器地址信息
- 连接服务器
- 与服务器通信和信息处理
- 通信结束后断开连接
UDP方式下服务器与客户端程序差别不大，仅第三步不同。
服务器
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#define MYPORT 3490 /* 监听端口 */
void main()
{
int sockfd; /* 数据端口 */
struct sockaddr_in my_addr; /* 自身的地址信息 */
struct sockaddr_in their_addr; /* 连接对方的地址信息 */
int sin_size, retval;
char buf[128];
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
perror("socket");
exit(1);
}
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* 网络字节顺序 */
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 自动填本机IP */
bzero(&(my_addr.sin_zero), 8); /* 其余部分置0 */
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(my_addr)) == -1) {
perror("bind");
exit(1);
}
/* 主循环 */
while(1) {
retval = recvfrom(sockfd, buf, 128, 0, (struct sockaddr *)&their_addr, &sin_size);
printf("Received datagram from %s\n",inet_ntoa(their_addr.sin_addr));
if (retval == 0) {
perror (“recvfrom");
close(sockfd);
break;
}
retval = sendto(sockfd, buf, 128, 0, (struct sockaddr *)&their_addr, sin_size);
}
}
客户端
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define PORT 3490 /* Server的端口 */
#define MAXDATASIZE 100 /*一次可以读的最大字节数 */
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd, numbytes, sin_size;
char buf[MAXDATASIZE] = “Hello, world!”;
struct hostent *he; /* 主机信息 */
struct sockaddr_in their_addr; /* 对方地址信息 */
if (argc != 2) {
fprintf(stderr,"usage: client hostname\n");
exit(1);
}
/* get the host info */
if ((he=gethostbyname(argv[1])) == NULL) {
herror("gethostbyname");
exit(1);
}
if ((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))==-1) {
perror("socket");
exit(1);
}
their_addr.sin_family = AF_INET;
their_addr.sin_port = htons(PORT); /* short, NBO */
their_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);
bzero(&(their_addr.sin_zero), 8); /* 其余部分设成0 */
numbytes = sendto(sockfd, buf, MAXDATASIZE, 0, (struct sockaddr *)&their_addr,sizeof(their_addr))；
if (numbytes == -1) {
perror(“sendto");
exit(1);
}
printf(“Send: %s",buf);
numbytes = recvfrom(sockfd, buf, MAXDATASIZE, 0, (struct sockaddr *)&their_addr, &sin_size);
if (numbytes == -1) {
perror("recvfrom");
exit(1);
}
buf[numbytes] = '\0';
printf("Received: %s",buf);
close(sockfd);
return 0;
}