TCP/IP网络编程之UDP

UDP套接字：

1、在结构上比TCP简洁:UDP不会发送ack应答消息、不会分配seq 

2、在编程上，UDP比TCP简单

3、虽然UDP缺少流控制机制，可靠性比不上TCP，但也不像想象中那么频繁的发生数据丢失与损毁

4、在重视性能而非可靠性的情况下，UDP是一种很好的选择

5、TCP的速度无法超过UDP，但是在收发某些类型的数据时有可能接近UDP，如每次交换的数据量越大，TCP的传输速率就越接近UDP的传输速率

5.不存在连接关系，不像TCP那样只能进行一对一的传输，只需1个UDP套接字就能和多个套接字进行通信(TCP中若要向10个客户端提供服务，除了监听套接字外，还需要10个套接字用于通信，UDP中无论服务器端还是客户端都只需要1个套接字)

UDP原理简单描述

UDP不会进行流控制，UDP数据包从一个主机准确的传递到另一个主机也是由IP层完成的，UDP进行的工作就是将UDP包交给接收主机的某一具体UDP套接字，即UDP根据端口号将传到主机的数据包交付给最终的UDP套接字

 

UDP的使用

UDP也具有一定的可靠性，尽管他没有TCP可靠

传递压缩文件时必须使用TCP，因为压缩文件只要丢失一部分就很难解压

传递音频或者视频就可以使用UDP，因为对于多媒体数据而言，丢失一部分不会有太大的问题，只会引起短暂的画面抖动，或细微的杂音

 

TCP比UDP慢的原因：

1、收发数据前后进行的连接设置及清除过程

2、收发数据过程中未保证可靠性而添加的流控制

因此当收发的数据量小但需要频繁连接时，UDP比TCP更加高效

 

UDP不需要连接

与TCP不同，UDP无需经过连接过程，即不必调用listen函数与accept函数，UDP中只有创建套接字的过程和数据交换的过程

 

UDP的I/O函数

TCP套接字可以与对方套接字保持"连接"(相当于TCP套接字知道目标地址信息)，故传输数据时无需添加地址信息，由于UDP套接字不会保持连接状态(只有简单的邮筒功能)，每次传输数据都要添加目标地址信息(相当于寄信时填写地址)

ssize_t sendto(int sock, void *buff, size_tnbytes, int flags, struct sockaddr *to, socklen_t addrlen);

参数一用于传递数据的UDP套接字的文件描述符

参数二待传输数据的缓冲区地址

参数三带喘数据长度，单位为字节

参数四可选项，没有传递0即可

参数五指向存有目标地址信息的sockaddr结构体变量的指针

参数六传递地址信息给参数五的结构体变量的长度

 

Ssize_t recvfrom(int sock, void *buff,size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t addrlen):

参数三可接收的最大字节数，不应超过参数二所指缓冲大小

 

UDP套接字不会保持连接状态，因此每次传输数据都需要添加目标地址信息

UDP套接字地址分配

在TCP中，服务器端对套接字地址的分配在bind函数调用时，客户端在connect时

UDP中，”服务器端”在调用bind函数时，”客户端”如果调用sendto函数时还未给套接字分配地址信息，则在首次调用sendto函数时自动分配，且分配的地址一直保留到程序结束，可用来与其他UDP套接字进行数据交换，分配地址时，IP用主机IP，端口号用尚未使用的任意端口号

 

UDP存在数据边界

TCP不存在数据边界(即数据传输过程中调用I/O函数的次数不具有任何意义)

UDP存在数据边界，传输过程中调用I/O函数的次数非常重要，发送端sendto函数的调用次数必须与接收端recvfrom函数的调用次数相等，这样才能保证数据的完全接收

UDP套接字中也存在缓冲区

 

未连接UDP套接字与已连接UDP套接字

UDP套接字默认属于未连接套接字，未连接UDP套接字调用sendto函数后经历以下过程:

1、向UDP套接字注册目标IP和端口号

2、传输数据

3、删除UDP套接字中注册的目标地址信息

每次调用sendto函数时重复上述过程，每次都可以变更目标地址，因此可以重复利用同一UDP套接字向不同目标传输数据

 

当要与同一主机进行长时间通信时，使用已连接UDP套接字效率会大大提高

创建已连接UDP套接字：

已连接UDP套接字跟普通UDP套接字的创建的区别仅仅是在sendto函数调用前，保存目标地址信息结构体完善后调用connect函数将目标地址注册到套接字上

注意:

1、创建套接字时的参数依然是SOCK_DGRAM

2、对UDP套接字调用connect函数也不意味着与对方UDP套接字连接，仅仅是注册地址信息

3、一旦成为了已连接UDP套接字，意味着已经指定了收发对象。每次调用I/O函数只需传输数据即可，也就是说，已连接UDP套接字不仅可以使用sendto、recvfrom函数，还可以使用write、read函数进行通信

 

套接字缓冲区参考连接;

http://www.cnblogs.com/xinglong/p/5928068.html

http://blog.chinaunix.net/uid-26921272-id-3446877.html