UDP服务器及客户端程序设计

实验二 UDP 服务器及客户端程序设计

一、实验目的

1、学习和掌握Linux 下的UDP 服务器基本原理和基本编程方法。

2、学习和掌握Linux 下的UDP 客户端基本原理和基本编程方法。

二、实验平台

ubuntu-8.04 操作系统

三、实验内容

1、编写Linux 下UDP 服务器套接字程序，服务器接收客户端发送的信息并显

示，同时显示客户的IP 地址、端口号，并向客户端发送信息。如果服务器接收的客户信息为“bye”，则退出循环，并关闭套接字。

2、编写Linux 下UDP 客户端套接字程序，结合实验三的UDP 服务器端程序，

实现以下功能：

（1）客户根据用户提供的IP 地址将用户从终端输入的信息发送给服务器，然后等待服务器的回应。

（2）服务器接收客户端发送的信息并显示，同时显示客户的IP 地址、端口号，并向客户端发送信息。如果服务器接收的客户信息为“bye”，则退出循环，并关闭套接字。

（3）客户接收、显示服务器发回的信息，并关闭套接字。

四、实验原理

1、使用UDP 套接字编程可以实现基于TCP/IP 协议的面向无连接的通信，它分为服务器端和客户端两部分，其主要实现过程如图3.1 所示。

2、UDP执行两种功能：

（1）向IP层添加另一个寻址（端口）层；

（2）检测传输中可能发生的数据损坏，并丢弃任何损坏的数据报。

3、UDP与TCP的区别：

（1）UDP套接字在使用之前不必进行连接；

（2）UDP套接字会保留消息边界，而TCP是一种字节流协议，不会保留它们；

（3）UDP提供的端到端服务是一种“尽力而为”的服务：不保证通过UDP套接字发送的消息将会到达其目的地。

4、UDP应答客户执行步骤：

（1）把应答字符串发送给服务器；

（2）接受应答；

（3）关闭程序。

5、UDP服务器：永远循环，接收一条消息，然后把相同的消息发送回它的任何发源地。

五、实验步骤

1、UDP服务器（udpserver.c）

（1）、登陆进入ubuntu 操作系统，新建一个文件，命名为udpserver.c（为了方便起见，可以进入“home”，再进入用户目录，在用户目录下新建udpserver.c）。（2）、在udpserver.c 中编写服务器端程序代码并保存。

（3）、在“终端”（“Applications”→“附件”→“终端”）中执行命令进入udpserver.c 所在目录。（pwd 命令可以显示当前所在目录；ls 命令可以显示当前目录下的

文件和文件夹信息；cd..命令可以进入上一级目录；cd 目录名命令可以进入

当前所示的某个目录。）

（4）、执行命令gcc –o udpserver udpserver.c 生成可执行文件udpserver。

（5）、执行命令./ udpserver，观察结果。

（6）、认真分析源代码，体会如何编写一个UDP 服务器端程序。

2、UDP客户端（udpclient.c）

（1）、登陆进入ubuntu 操作系统，新建一个文件，命名为udpclient.c（为了方便起见，可以进入“home”，再进入用户目录，在用户目录下新建udpclient.c）。（2）、在udpclient.c 中编写客户端程序代码并保存。将实验三完成的udpserver.c 拷贝到与udpclient.c 同一目录下。

（3）、在“终端”（“Applications”→“附件”→“终端”）中执行命令进入udpserver.c 和udpclient.c 所在目录。

（4）、执行命令gcc –o udpserver udpserver.c 生成可执行文件udpserver。

（5）、执行命令./ udpserver。

（6）、再开一个“终端”，进入udpserver.c 和udpclient.c 所在目录，执行命令gcc –o udpclient udpclient.c 生成可执行文件udpclient。

（7）、执行命令./ udpclient 127.0.0.1 hello。

（8）、观察两个“终端”出现的结果。

（9）、在客户端终端下执行命令./ udpclient 127.0.0.1 bye。

（10）、观察两个“终端”出现的结果。

（11）、认真分析源代码，体会如何编写一个UDP 客户端程序。

六、实验代码及分析

Udpserver.c

#include

#include

#include

#include #include

#include

#include

#include

#define PORT 1234 #define MAXDATASIZE 100

main()

{

int sockfd;//标识套接口的描述字

struct sockaddr_in server;//服务器

struct sockaddr_in client;//客户端

socklen_t addrlen;//地址长度

int num;//作为成功接收数据长度与否的标志

char buf[MAXDATASIZE];//数据缓冲区

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)//

IPv4协议,

数据报套接口 { perror("Creating socket failed."); exit(1);

}

bzero(&server,sizeof(server)); //初始化地址结构

server.sin_family=AF_INET;//地址族 server.sin_port=htons(PORT);端口号

server.sin_addr.s_addr = htonl (INADDR_ANY);

32位IPv4地址

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == -1) { perror("Bind() error.");

exit(1);

}

addrlen=sizeof(client);//客户端地址长度

while (1)

{

num = recvfrom(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0,(struct sockaddr *)&client,&addrlen); //sockfd 套接口,buf 接收数据的缓冲区，MAXDATASIZE 接收数据缓冲区的最大长度， (struct sockaddr *)&client 客户端首地址，&addrlen 客户端地址长度

if (num < 0)

{

perror("recvfrom() error\n");

exit(1); 头文件

定义端口号和最大数据单元

创建套接字

套接字的设置 绑定套接字 数据接收并处理