二、實驗平臺

ubuntu-8.04操作系統(tǒng)

三、實驗內容

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

四、實驗原理

UDP套接口是無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報協(xié)議；既然他不可靠為什么還要用呢？其一：當應用程序使用廣播或多播時只能使用UDP協(xié)議；其二：由于他是無連接的，所以速度快。因為UDP套接口是無連接的，如果一方的數(shù)據(jù)報丟失，那另一方將無限等待，解決辦法是設置一個超時。

建立UDP套接口時socket函數(shù)的第二個參數(shù)應該是SOCK_DGRAM，說明是建立一個UDP套接口；由于UDP是無連接的，所以服務器端并不需要listen或accept函數(shù)。

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

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

 １、socket函數(shù)：為了執(zhí)行網(wǎng)絡輸入輸出，一個進程必須做的第一件事就是調用socket函數(shù)獲得一個文件描述符。

第一個參數(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，那么第三個參數(shù)就為0。

2、bind函數(shù)：為套接口分配一個本地IP和協(xié)議端口，對于網(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端口號的組合；如指定端口為0，調用bind時內核將選擇一個臨時端口，如果指定一個通配IP地址，則要等到建立連接后內核才選擇一個本地IP地址。

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

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

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

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

　　前三個參數(shù)等同于函數(shù)read()的前三個參數(shù)，flags參數(shù)是傳輸控制標志。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)來指定。

五、實驗步驟

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

2、在udpserver.c中編寫服務器端程序代碼并保存。

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

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，觀察結果。

6、認真分析源代碼，體會如何編寫一個UDP服務器端程序。

六、參考程序（udpserver.c）

      實驗四 UDP客戶端程序設計

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.      }  

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3. #include <string.h>  
4. #include <sys/types.h>  
5. #include <sys/socket.h>  
6. #include <netinet/in.h>  
7. #include <arpa/inet.h>  
8. #include <netdb.h>  
9.    
10. main(int argc, const char **argv)  
11. {  
12.     ulong addr;  
13.     struct hostent*hp;  
14.     char **p;  
15.     if (argc !=2) {  
16.         (void)printf("usage: %s host_name\n", argv[0]);  
17.         exit(1);  
18.         }  
19.     hp =gethostbyname(argv[1]);  
20.     if (hp ==NULL) {  
21.         (void)printf("host information for %s not found\n", argv[1]);  
22.         exit(2);  
23.         }  
24.     for (p =hp->h_addr_list; *p != 0; p++) {  
25.         structin_addr in;  
26.         char**q;  
27.         (void)memcpy(&in.s_addr, *p, sizeof(in.s_addr));  
28.         (void)printf("%s\t%s", inet_ntoa(in), hp->h_name);  
29.         for(q = hp->h_aliases; *q != 0; q++)  
30.             (void) printf(" %s", *q);  
31.         (void)putchar('\n');  
32.         }  
33.     exit (0);  
34. }  
35.    

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3. #include <string.h>  
4. #include <sys/types.h>  
5. #include <sys/socket.h>  
6. #include <netinet/in.h>  
7. #include <arpa/inet.h>  
8. #include <netdb.h>  
9.    
10. main(int argc, const char **argv)  
11. {  
12.      ulong addr;  
13.      structhostent *hp;  
14.      char **p;  
15.      if (argc !=2) {  
16.         (void)printf("usage: %s IP-address\n", argv[0]);  
17.         exit(1);  
18.         }  
19.      if((int)(addr = inet_addr(argv[1])) == -1) {  
20.         (void)printf("IP-address must be of the form a.b.c.d\n");  
21.         exit(2);  
22.         }  
23.      hp =gethostbyaddr((char *)&addr, sizeof (addr), AF_INET);  
24.      if (hp ==NULL) {  
25.         (void)printf("host information for %s not found\n", argv[1]);  
26.         exit(3);  
27.         }  
28.      for (p =hp->h_addr_list; *p != 0; p++) {  
29.         structin_addr in;  
30.         char**q;  
31.         (void)memcpy(&in.s_addr, *p, sizeof (in.s_addr));  
32.         (void)printf("%s\t%s", inet_ntoa(in), hp->h_name);  
33.         for(q = hp->h_aliases; *q != 0; q++)  
34.                   (void) printf(" %s", *q);  
35.         (void)putchar('\n');  
36.         }  
37.      exit (0);  
38. }  
39.