2024.12.30（多点通信）
作业：1、将广播发送和吸收端实现一遍，完成一个发送端发送信息，对应多个吸收端吸收信息实验。
发送端
#include <myhead.h>
#define PORT 8888
#define IP "192.168.124.255"
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1、将广播发送和接收端实现一遍，
//完成一个发送端发送信息，对应多个接收端接收信息实验。
//1.创建套接字
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(oldfd == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
//设置允许广播
int k = 11;
if(setsockopt(oldfd,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&k,sizeof(k))==-1)
{
perror("setsockopt");
return -1;
}
printf("允许广播设置成功\n");
struct sockaddr_in broadcast = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(PORT), //发送到该端口
.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)
};
char buff;
while(1)
{
fgets(buff,sizeof(buff),stdin);
sendto(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr *)&broadcast,sizeof(broadcast));
if(strcmp(buff,"quit")==0)
{
printf("发送端退出\n");
break;
}
}
close(oldfd);
return 0;
}
吸收端
#include <myhead.h>
#define PORT 8888
#define IP "192.168.124.255"
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1.创建套接字
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(oldfd == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
//填充广播地址信息结构体
struct sockaddr_in send = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(PORT),
.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)
};
if(bind(oldfd,(struct sockaddr *)&send,sizeof(send))==-1)
{
perror("bind");
return -1;
}
//接收消息
char buff;
while(1)
{
recvfrom(oldfd,buff,sizeof(buff),0,NULL,NULL);
printf("%s",buff);
}
return 0;
} 2、利用多线程基于TCP协议的并发执行，一个服务器对应多个客户端实现通信实验。
服务器
#include <myhead.h>
#define PORT 8888
#define IP "192.168.124.123"
void *fun(void *fd)
{
int newfd = *(int *)fd;
char buff;
while(1)
{
int res = recv(newfd,buff,sizeof(buff),0);
if(res == 0)
{
printf("客户端下线\n");
break;
}
strcat(buff,"霜之哀伤");
printf("%s\n",buff);
send(newfd,buff,sizeof(buff),0);
bzero(buff,sizeof(buff));
}
//循环结束（客户端下线）子线程退出
pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
//2、使用多线程基于TCP协议的并发执行，
//一个服务器对应多个客户端实现通信实验。
//1.创建套接字
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(oldfd == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
//绑定
struct sockaddr_in aaa = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(PORT),
.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)
};
if(bind(oldfd,(struct sockaddr *)&aaa,sizeof(aaa))==-1)
{
perror("bind");
return -1;
}
//监听
if(listen(oldfd,20)==-1)
{
perror("listen");
return -1;
}
struct sockaddr_in client;
int client_len = sizeof(client);
pthread_t tid;
int newfd;
while(1)
{
//接收新客户端连入请求
newfd = accept(oldfd,(struct sockaddr *)&client,&client_len);
if(newfd == -1)
{
perror("accept");
return -1;
}
//创建子线程与客户端通话
if(pthread_create(&tid,NULL,fun,&newfd)==-1)
{
perror("pthread_create");
return -1;
}
}
pthread_join(tid,NULL); //回收子线程资源
close(newfd);
close(oldfd);
return 0;
}
客户端
#include <myhead.h>
#define IP "192.168.124.123"
#define PORT 8888
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1.创建套接字
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(oldfd == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
//连接服务器
struct sockaddr_in aaa = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(PORT),
.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)
};
if(connect(oldfd,(struct sockaddr *)&aaa,sizeof(aaa))==-1)
{
perror("connect");
return -1;
}
//收发消息
char buff;
while(1)
{
fgets(buff,sizeof(buff),stdin);
buff = '\0';
send(oldfd,buff,strlen(buff),0);
if(strcmp(buff,"quit")==-1)
{
printf("服务器退出成功\n");
}
bzero(buff,sizeof(buff));
recv(oldfd,buff,strlen(buff),0); //阻塞接收服务器消息
printf("服务器发来消息：%s\n",buff);
}
return 0;
}
笔记
1、对于套接字而言，在不同的层中，可以设置不同的属性，如端标语快速重用、超时时间、设置广播、加入多播组等等
2、关于网络属性，有两个函数，分别是 setsockopt、getsockopt
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c8c8f3b243284d279ee777bc2a8870e2.png
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
功能：获取套接字某些选项的属性。
参数1：套接字描述符
参数2：要获取的层级
参数3：要获取的操作名称
参数4：获取的值为 0：表示禁用，
非0表示启用。
参数5：参数4的巨细。
返回值：乐成返回0，失败返回-1，并置位错误码
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);
功能：设置套接字某些选项的属性。
参数1：套接字描述符
参数2：要设置的层级
参数3：要设置的操作名称
参数4：设置的值， 0：表示禁用，
非0表示启用。
参数5：参数4的巨细。
返回值：乐成返回0，失败返回-1，并置位错误码
eg：获取当前端标语是否能快速复用属性：
int n;
int len = sizeof(n);
getsockopt(oldfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,&len);
如果n==0表示端标语快速复用未启动。
如果n！=0表示端标语快速复用启动。
eg：设置当前套接字端标语能快速复用
int n =999;
setsockopt(oldfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,sizeof(n));
启动端标语快速复勤奋能。
#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
int n;
int len = sizeof(n);
getsockopt(oldfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,&len);
printf("端口号复用状态：%d\n",n);
n = 1;
setsockopt(oldfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,sizeof(n));
printf("端口号修改为可复用状态后：%d\n",n);
return 0;
} 2.单播
1>.单播发生在主机之间一对一的通信模式，交换机大概路由器只对数据举行转发，不做复制
2> 每次只有两个实体之间举行相互通信，发送端和吸收端都是唯一确定的
3.广播
1>主机之间的一对多的通信模式，网络对此中的每一台主机发出的信息都举行复制并转发
2>全部主机都可以收到广播消息（无论你是否乐意吸收），所以，广播是基于UDP通信模式
3> 广播地址：网络号 + 255
比方：主机地址为192.168.125.171 ---> 192.168.125.255
4> 广播消息是不能穿过路由器的，也就是说广播消息禁止在外网上举行传播，所以广播只能完成局域网内的多点通信
1、广播的发送端模子 ----> 类似于UDP的客户端
模式
1> socket 创建套接字
2> setsockopt 设置网络属性，允许广播
3> bind 非必须绑定（绑定的话每次发送端口都是固定的）
4> 填广播地址信息结构体
ip：填广播地址（192.168.125.255）
port:与吸收端保持同等
5> sendto 发送消息
6> close 关闭套接字
#include <myhead.h>
#define PORT 6666
#define IP "192.168.124.255"
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1、创建套接字
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(oldfd==-1)
{
perror("socket");
return -1;
}
//2、设置允许广播
int k = 999;
if(setsockopt(oldfd,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&k,sizeof(k))==-1)
{
perror("setsockopt");
return -1;
}
printf("允许广播设置成功\n");
struct sockaddr_in broadcast = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(PORT),//发送到该端口
.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)
};
char buff;
while(1)
{
fgets(buff,sizeof(buff),stdin);
sendto(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr *)&broadcast,sizeof(broadcast));
if(strcmp(buff,"quit")==0)
{
printf("发送端退出\n");
break;
}
}
close(oldfd);
return 0;
}
2、广播的吸收端模子 ----> 类似于UDP的服务器端
模式
1> socket 创建套接字
2> 填充地址信息结构体
ip:广播地址（192.168.125.255）
port:与发送端保持同等
3> bind 绑定端标语与ip地址
4> recvfrom 吸收消息
5> close 关闭套接字
发送源的负担：广播 > 组播 > 单播
特点：
1、广播地址选取broadcast对应的IP
2、端标语固定
3、发送端不需要绑定固定的IP和端标语，只需要向固定的IP和端标语（广播地址）发送信息即可，
不需要关注谁来吸收。
4、吸收端必须绑定IP和端标语（广播地址）
5、如果发送端绑定了IP和端标语之后，吸收端就无法再次绑定，也无法吸收信息。
4、组播（多播）
1、 组播也是实现主机之间一对多的通信模子，跟广播不同的是，组播发送的消息，只有加入多播组的成员才气收到，没有加入的就无法收到，不会占用柜台的网络带宽。
2> 组播也是利用UDP实现。
3> 组播地址：就是D类网络，224.0.0.0 -- 239.255.255.255
2、 组播的发送端模子 --->类似于UDP的客户端
模式
1> socket 创建套接字
2> bind 非必须绑定
3> 填充吸收端地址信息结构体
ip:组播地址，与吸收端保持同等（224.0.0.0 -- 239.255.255.255）
port:与吸收端保持同等
4> sendto 发送组播消息
5> close 关闭套接字
组播发送端：
特点：
1、发送端发送给组播组IP和端标语。
2、发送端不需要绑定本身的IP和端标语，只需要发送到组播地址即可。
#include <myhead.h>
#define PORT 6666
#define IP "192.168.124.172"
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1、创建套接字
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(oldfd==-1)
{
perror("socket");
return -1;
}
#if 0
//2、绑定
struct sockaddr_in send = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(PORT),
.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)
};
if(bind(oldfd,(struct sockaddr *)&send,sizeof(send))==-1)
{
perror("bind");
return -1;
}
#endif
//3、发送接收
struct sockaddr_in group = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(8888),//组播端口号
.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3")//组播IP地址
};
char buff;
while(1)
{
fgets(buff,sizeof(buff),stdin);
buff = '\0';
sendto(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr *)&group,sizeof(group));
}
return 0;
} 3、组播的吸收端模子 ---> 类似于UDP的服务器
1> socket 创建套接字
2> setsockopt 设置网络属性（加入多播组）
设置层级：IPPROTO_IP
设置属性：IP_ADD_MEMBERSHIP
struct ip_mreqn {
struct in_addr imr_multiaddr; /* 组播IP*/
struct in_addr imr_address; /* 本机IP*/
int imr_ifindex; /* 网卡索引 */ };
3> 填充地址信息结构体然后bind
ip:组播IP，与发送端保持同等
port :与发送端保持同等
4> 界说发送方结构体，吸收发送方信息
5> recvfrom 吸收消息
6> close 关闭套接字
特点：
1、设置允许加入组播组（发送端的IP），设置加入组播组时需要（组播组IP，本身的IP，本身网卡ens33的索引号一样平常都是2）
2、查找本身网卡的索引号：ip addr show大概ip ad。
3、绑定时绑定的是组播组IP和发送端IP保持同等。
4、吸收端也可以选择不吸收发送方信息，recvfron最后两个参数填NULL即可。
#include <myhead.h>
#define ZIP "224.1.2.3"
#define IP "192.168.60.66"
#define PORT 7777
int main(int argc, const char *argv[])
{
//1、创建基于UDP的套接字
int oldfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(oldfd==-1)
{
perror("socket");
return -1;
}
//2、设置允许加入组播组
struct ip_mreqn recv = {
.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(ZIP),//组播组IP
.imr_address.s_addr = inet_addr(IP),//本机IP
.imr_ifindex = 2 //ens33网卡索引号
};
if(setsockopt(oldfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&recv,sizeof(recv))==-1)
{
perror("setsockopt");
return -1;
}
//3、绑定
struct sockaddr_in recv2 = {
.sin_family = AF_INET,
.sin_port = htons(PORT),
.sin_addr.s_addr = inet_addr(ZIP)//绑定组播组IP
};
if(bind(oldfd,(struct sockaddr *)&recv2,sizeof(recv2))==-1)
{
perror("bind");
return -1;
}
//4、接收信息
struct sockaddr_in send;
socklen_t send_len = sizeof(send);
char buff;
while(1)
{
recvfrom(oldfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr *)&send,&send_len);
//recvfrom(oldfd,buff,sizeof(buff),0,NULL,NULL);不接收发送方的信息
printf("接收到%s发送来的信息：%s\n",inet_ntoa(send.sin_addr),buff);
if(strcmp(buff,"quit")==0)
{
printf("接收端也退出\n");
break;
}
}
close(oldfd);
return 0;
}
思维导图
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https://i-blog.csdnimg.cn/direct/9f10d7167a894cb18dd2218fc5bd0920.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0dbd155dd7e5473d86fed159734d7503.png
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