SCTP编程

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1. 简介
SCTP是为了在IP网上传输信令而由IETF的信令传输工作组(SIGTRAN)提出的传输层协议（RFC2960，RFC4960）。 和TCP，UDP相比， UDP是无连接的传输协议,它能满足低延迟的要求,但是它却无法保证可靠传输。TCP能保证数据可靠传输,但是它也不能完全符合信令传输的要求;TCP套接字不支持多宿性;TCP是面向比特流的,将数据传输当作是没有结构的字节序列。 

2. SCTP的基本概念

• 多宿性(multi-homing)

    多宿是指一个SCTP 端点可以通过多个IP地址到达,这样两个SCTP端点在建立了关联后,数据可以通过不    同的物理通路进行传送。也就是说，当一条通路坏掉后，可以通过另一条通路到达对端。

• 多流性(multi-streaming)

    由于采用多个流进行传输而且各个流相互独立，这样当一个流中的数据包需要重传，其他流中的数据可以    继续传输， 解决了在TCP单流中容易出现的队头阻塞现象（head-of-line).

• 安去机制

    CTP采用“四次握手”的连接建立方式和COOKIE机制消除了SYN攻击的威胁, Cookie机制设立的主要用意    是将状态信息存储在客户端或者网络上,而非服务器内存中,它的使用将服务器资源预留的时间推迟到了 
    Cookie带回完整的鉴别信息后。这是一种简单有效的防御DoS攻击的方法。

3. SCTP编程

Linux内核从2.6已经支持SCTP协议栈了，而且也提供了套接口(socket),  SCTP的套接口两类：一对一(类似TCP)和一对多(类似UDP)。

• 一对一

    然后客户端可以用connect()连接服务器, write(), read()读写，close()关闭套接口
    服务器端用bind()绑定端口，listen()监听，accept()接受连接，write()/read()读写，
    close()  关闭，这和普通TCP程序是相同的。

• 一对多

    一对多方式的SCTP编程和UDP类似，打开的是SCTP的有序分组接口：
    socket(AF_INET, SOCK_SEQPACKET, IPPROTO_SCTP)
    用的socket(), bin(), listen(), close()等函数和原来一样，但发送接收数据是用
    sctp_sendto()，sctp_sendmsg()和sctp_recvmsg()这些SCTP专用函数。

4. 例子

   为了使用方便使用SCTP的套接口，如下的文件需要安装：

    rpm -ivh lksctp-tools-1.0.7-1.i386.rpm

    可以用wget在 http://downloads.sourceforge.net/lksctp下面download.
   
    客户端源代码( sctpclnt.c)：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <netinet/sctp.h> #include <arpa/inet.h> #include "common.h" int main() {   int connSock, in, i, ret, flags;   struct sockaddr_in servaddr;   struct sctp_status status;   struct sctp_sndrcvinfo sndrcvinfo;   struct sctp_event_subscribe events;   struct sctp_initmsg initmsg;   char buffer[MAX_BUFFER+1];   /* Create an SCTP TCP-Style Socket */   connSock = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_SCTP );   /* Specify that a maximum of 5 streams will be available per socket */   memset( &initmsg, 0, sizeof(initmsg) );   initmsg.sinit_num_ostreams = 5;   initmsg.sinit_max_instreams = 5;   initmsg.sinit_max_attempts = 4;   ret = setsockopt( connSock, IPPROTO_SCTP, SCTP_INITMSG,                      &initmsg, sizeof(initmsg) );   /* Specify the peer endpoint to which we'll connect */   bzero( (void *)&servaddr, sizeof(servaddr) );   servaddr.sin_family = AF_INET;   servaddr.sin_port = htons(MY_PORT_NUM);   servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr( "127.0.0.1" );   /* Connect to the server */   ret = connect( connSock, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr) );   /* Enable receipt of SCTP Snd/Rcv Data via sctp_recvmsg */   memset( (void *)&events, 0, sizeof(events) );   events.sctp_data_io_event = 1;   ret = setsockopt( connSock, SOL_SCTP, SCTP_EVENTS,                      (const void *)&events, sizeof(events) );   /* Read and emit the status of the Socket (optional step) */   in = sizeof(status);   ret = getsockopt( connSock, SOL_SCTP, SCTP_STATUS,                      (void *)&status, (socklen_t *)&in );   printf("assoc id = %d\n", status.sstat_assoc_id );   printf("state = %d\n", status.sstat_state );   printf("instrms = %d\n", status.sstat_instrms );   printf("outstrms = %d\n", status.sstat_outstrms );   /* Expect two messages from the peer */   for (i = 0 ; i < 2 ; i++) {     in = sctp_recvmsg( connSock, (void *)buffer, sizeof(buffer),                         (struct sockaddr *)NULL, 0, &sndrcvinfo, &flags );     if (in > 0) {       buffer[in] = 0;       if (sndrcvinfo.sinfo_stream == LOCALTIME_STREAM) {         printf("(Local) %s\n", buffer);       } else if (sndrcvinfo.sinfo_stream == GMT_STREAM) {         printf("(GMT ) %s\n", buffer);       }     }   }   /* Close our socket and exit */   close(connSock);   return 0; }

服务器端源代码(sctpsrvr.c)：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <time.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <netinet/sctp.h> #include "common.h" int main() {   int listenSock, connSock, ret;   struct sockaddr_in servaddr;   struct sctp_initmsg initmsg;   char buffer[MAX_BUFFER+1];   time_t currentTime;   /* Create SCTP TCP-Style Socket */   listenSock = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_SCTP );   /* Accept connections from any interface */   bzero( (void *)&servaddr, sizeof(servaddr) );   servaddr.sin_family = AF_INET;   servaddr.sin_addr.s_addr = htonl( INADDR_ANY );   servaddr.sin_port = htons(MY_PORT_NUM);   ret = bind( listenSock, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr) );   /* Specify that a maximum of 5 streams will be available per socket */   memset( &initmsg, 0, sizeof(initmsg) );   initmsg.sinit_num_ostreams = 5;   initmsg.sinit_max_instreams = 5;   initmsg.sinit_max_attempts = 4;   ret = setsockopt( listenSock, IPPROTO_SCTP, SCTP_INITMSG,                       &initmsg, sizeof(initmsg) );   /* Place the server socket into the listening state */   listen( listenSock, 5 );   /* Server loop... */   while( 1 ) {     /* Await a new client connection */     printf("Awaiting a new connection\n");     connSock = accept( listenSock, (struct sockaddr *)NULL, (int *)NULL );     /* New client socket has connected */     /* Grab the current time */     currentTime = time(NULL);     /* Send local time on stream 0 (local time stream) */     snprintf( buffer, MAX_BUFFER, "%s\n", ctime(&currentTime) );     ret = sctp_sendmsg( connSock, (void *)buffer, (size_t)strlen(buffer),                          NULL, 0, 0, 0, LOCALTIME_STREAM, 0, 0 );     /* Send GMT on stream 1 (GMT stream) */     snprintf( buffer, MAX_BUFFER, "%s\n", asctime( gmtime( &currentTime ) ) );     ret = sctp_sendmsg( connSock, (void *)buffer, (size_t)strlen(buffer),                          NULL, 0, 0, 0, GMT_STREAM, 0, 0 );     /* Close the client connection */     close( connSock );   }   return 0; }

分别编译sctpclnt.c, sctpsrvr.c:

gcc -Wall -o sctpclnt sctpclnt.c -lsctp
gcc -Wall -o sctpsrvr sctpsrvr.c -lsctp

分别运行sctpsrvr和sctpclnt, 使用ethereal(wireshark)或者tcpdump来抓包。附件就是我抓的IP数据包。