"UDP datagrams only" C 中的套接字

Question

在 Linux、Ubuntu 14.04 中：我正在编写一个实现套接字的代码来发送纯 UDP 数据报，其中包括 UDP header+有效负载，没有 IP header.

的任何部分

我已经创建了套接字

sokt_fd=socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_UDP)

此外，我准备了UDP header。

我想把IP封装过程交给内核处理
我想通过任何可用的 IP 接口发送数据报。（我不想指定源IP，也把这个任务交给内核）。
发送数据报前需要指定目的IP地址吗

我必须使用"sendto()"命令来发送数据报；我必须如何填充 "sockaddr" 数据结构？

#include <netinet/in.h>
struct sockaddr
{
    unsigned short    sa_family;// address family, AF_xxx
    char              sa_data[14];// 14 bytes of protocol address
};

Answer 1

不要使用 sockaddr 结构。当您必须将 sockaddr* 传递给函数时，请改用 sockaddr_in 并强制转换它。

struct sockaddr_in myaddr;
int s;

myaddr.sin_family = AF_INET;
myaddr.sin_port = htons(3490);
inet_aton("63.161.169.137", &myaddr.sin_addr.s_addr);

s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bind(s, (struct sockaddr*)myaddr, sizeof(myaddr));

插座API专为不同的寻址系列而设计，其他是红外线和蓝牙。由于 AF_INET 只是家族之一，因此 API 函数在参数中使用一般 sockaddr 类型。

Answer 2

在著名书籍 Unix 网络编程，套接字网络 API 的第 3 章 "Sockets Introduction" 中对此有很好的解释（理查德·史蒂文斯 (Richard Stevens) 等人的第 1 卷。阿尔。让我引用：

Most socket functions require a pointer to a socket address structure as an argument. Each supported protocol suite defines its own socket address structure. The names of these structures begin with sockaddr_ and end with a unique suffix for each protocol suite.

对于 IP（Internet 协议）套件，结构是 sockaddr_in 因此，由于您的示例在创建套接字时指定了 AF_INET 地址系列，因此您将使用更多具体 sockaddr_in 结构而不是更通用的 sockaddr。套接字 API，作为效率问题，在签名原型中使用更通用的 sockaddr 指针。

关于使用 send() 与 sendto()，我发现 sendto() 更常用于 UDP，而 send() 更常用于 TCP 套接字。因此，要回答上面 #3 中的问题，使用 UDP，您不必预先指定目标地址，而是将其作为参数提供给 sendto().

对于给定的 udp_datagram 和 datagram_length，您的代码可能如下所示：

uint32_t       address = inet_addr("1.2.3.4");   // can also provide hostname here
uint16_t       port    = 27890;
sockaddr_in_t  dest_addr;
memset(*dest_addr, 0, sizeof(dest_addr));

dest_addr.sin_family = AF_INET;
dest_addr.sin_port   = htons(port);
dest_addr.sin_addr.s_addr = htonl(address);

sendto(socket_fd, 
       (const char*)upd_datagram, 
       datagram_length,
       0,
       reinterpret_cast<sockaddr_t*>(&dest_addr),
       sizeof(dest_addr));

Answer 3

地址 API 确实想成为面向对象的，但不得不处理 C 不是 OO 语言的事实。 sockaddr 可以看作是 "base class" 和 bind、connect、sendto、recvfrom 等需要地址时使用的参数类型。但是，您必须提供与您正在使用的 套接字域 相匹配的 "subclassed" 地址。这是因为 Berkeley 套接字可用于范围广泛且可扩展的协议。 IPv4 和 IPv6 是最典型的，但基于 UNIX 的安装也支持套接字作为文件系统对象（按路径 "addressed"），例如，管理程序驱动程序可以安装对特殊 VM 间或来宾到-主机套接字。有关概述，请参阅 man 7 socket。

如果使用IPv4，则需要使用sockaddr_in。如果使用 IPv6，则需要使用 sockaddr_in6。在这两种情况下，您都需要将指针指向 sockaddr*.

要填写 sockaddr_in，您需要执行以下操作：

struct sockaddr_in inet_addr;
inet_addr.sin_family = AF_INET;
inet_addr.sin_port = htons(port);
inet_addr.sin_addr.s_addr = htonl(ip_address_as_number);
struct sockaddr* addr = (struct sockaddr*)&inet_addr;

htons和htonl分别代表"host to network (short)"和"host to network (long)"。你需要这个，因为曾经有一段时间网络驱动程序太笨了，无法抽象出机器的字节顺序，我们无法及时回过头来修复它们。（网络字节序为大端。）

"UDP datagrams only" C 中的套接字

"UDP datagrams only" socket in C

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