UDP傳輸和維護網絡字節順序

Question

因此，我在通過C ++中的客戶端服務器程序發送和接收自定義數據包時遇到了一些麻煩。 我已經使用TCP實現了類似的操作，但是在使用UDP時將所有內容轉換為單個數據報時遇到了問題。

目前，我的標題包含偶數個uint32_t字段。 這些中的每一個都以網絡順序存儲，就像在頭結構中一樣：

 uint32_t x = htonl (int y);

...

我將報頭與有效負載組合在數據包中，如下所示：

 typedef struct {
    450Header header; // 512 bytes consisting of the unint32_t like above
    char data[ BLOCKSIZE ];  // 3.5k
    // Total Packet Size = 4k
} Packet;

“

標頭部分將包含有關數據包的信息，我的問題是如何處理字符串和有效負載的字節順序。 理想情況下，我想在標頭中添加一些字符串字段，例如文件名，如果我發送的文件大於數據包中的塊大小，我想將其拆分為多個數據包，我需要知道如何拆分文件，以便可以按正確的順序解釋接收端。

1. 我已經成功地獨立構建了一個標頭（所有字段均按網絡字節順序排列），如果將它們添加到標頭中，是否還需要轉換字符串的順序？ 我假設如果將字符串保持在設定的大小，我仍然可以為標頭編寫一個校驗和函數。

2. 如果從問題1正確訂購了所有東西，是否需要在接收端將它們再次轉換回主機順序？

3. 我有一個mmap函數，可以將文件加載到char緩沖區中，我可以使用memcpy之類的東西並遞增偏移量來簡單地將此片段復制到Packet的數據緩沖區中嗎？ 還是我還要擔心有效載荷數據的網絡順序？

4. 我需要在有效載荷上使用校驗和嗎？ 如果不使用整個緩沖區並以奇數個字節結尾，該怎么辦？

最終，我希望報頭包含序列號，以便在丟包（即返回N）時可以練習實施程序，所以我最擔心的是標准化一切從客戶端發送的順序，以便可以對其進行解釋在服務器端以正確的順序排列。

Answer 1

8位數據（包括8位整數，Ansi / UTF-8字符串等）不存在字節順序問題，因此您可以按原樣發送/接收它們。 您只需要處理字節順序就可以是多字節數據（例如16位/ 32位整數，16位UCS2 / UTF-16字符串等）。 例如，整數應始終以網絡字節順序排列，但是UTF-16字符串可以自行決定使用UTF-16LE還是UTF-16BE（盡管您應該改用UTF-8）。

如果必須將數據分成多個包，則需要在信息包頭中放入信息以指定信息包的順序。 UDP不保證數據包以發送時的順序到達，甚至不保證它們到達。 因此，接收器需要收集數據包（根據需要請求丟失的數據包），然后在處理數據之前對它們進行相應的重新排序。

是的，您應該始終在發送數據包之前將其轉換為網絡字節順序，並在接收端對其進行處理時將其轉換回主機字節順序。 轉換為網絡字節順序僅用於傳輸目的，以確保跨平台的格式一致。

校驗和是確保每個數據包數據完整性的一個好主意，但這不是必需的。 您可以肯定地為任意長度的數據提供了固定長度的校驗和，有很多校驗和算法都支持該算法。