使用getaddrinfo發送具有固定源端口號的UDP數據包並綁定

Question

使用BJ的talker.c代碼作為模板： http ：//beej.us/guide/bgnet/examples/talker.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>

#define SERVERPORT "4950"    // the port users will be connecting to

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    struct addrinfo hints, *servinfo, *p;
    int rv;
    int numbytes;
    struct sockaddr_storage their_addr;
    socklen_t addr_len;
    addr_len = sizeof their_addr;

    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr,"usage: talker hostname message\n");
        exit(1);
    }

    memset(&hints, 0, sizeof hints);
    hints.ai_family = AF_UNSPEC;
    hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

    if ((rv = getaddrinfo(argv[1], SERVERPORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(rv));
        return 1;
    }

    // loop through all the results and make a socket
    for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {
        if ((sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,
                p->ai_protocol)) == -1) {
            perror("talker: socket");
            continue;
        }

        break;
    }

    if (p == NULL) {
        fprintf(stderr, "talker: failed to create socket\n");
        return 2;
    }

    if ((numbytes = sendto(sockfd, argv[2], strlen(argv[2]), 0,
             p->ai_addr, p->ai_addrlen)) == -1) {
        perror("talker: sendto");
        exit(1);
    }

    freeaddrinfo(servinfo);

    printf("talker: sent %d bytes to %s\n", numbytes, argv[1]);


//============== Added Code for recvfrom() (pseudocode-ish) =============


    if ((numbytes = recvfrom(sockfd, buf, MAXBUFLEN , 0, (struct sockaddr *)&their_addr, &addr_len)) == -1) 
    {
        close(sockfd);
        perror("talker: recvfrom");    
        exit(1);
    }

    close(sockfd);

    printf("Got packet\n");

//============== End Added Code for recvfrom() =============


    close(sockfd);

    return 0;
}

我有一個要求，與服務器通信的客戶端UDP進程必須使用固定的已知source端口號。 在這種情況下，假設它是SERVERPORT （4950）。 然后服務器響應該端口號 。 是的，這是不尋常的，因為大多數服務器都會響應系統分配給發件人的臨時端口號。

使用sendto()發送數據包后，我使用recvfrom()偵聽響應。 這就是我在上面的示例中添加的（偽）代碼。

我所有的在線搜索都指向使用bind()但是該代碼通常在服務器端。 我還沒有找到使用現代的getaddrinfo()方法在客戶端進行綁定的方法。 我嘗試在socket()設置之后立即添加bind()但由於p是服務器端結構（從使用服務器IP地址的提示結構派生而來socket() ，因此不起作用，並且出現綁定錯誤：

Error 99 (Cannot assign requested address)

添加的代碼：

bind(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen)

我想以一種適用於IPv4和IPv6的方式來執行此操作。

我已經看到其它實例中，由此局部/源SOCKADDR_IN結構是與客戶端的信息填寫和在綁定使用的，但這些都是IPv4或IPv6特定。

有人可以告訴我如何使用固定的源端口號正確地將talker.c代碼更新為sendto()和recvfrom() UDP服務器嗎？ 假設服務器是不可變的。

Answer 1

然后服務器響應該端口號 。 是的，這很不尋常

沒有什么不尋常的。 這就是大多數UDP服務器的工作方式。 他們總是響應發送者的端口。 他們不知道該端口是固定端口還是臨時端口，由發送方決定。 除非特定協議規定將響應發送到其他端口，否則這種情況並不常見。

我所有的在線搜索都指向使用bind()

正確，這是您在這種情況下需要的。

但是該代碼通常在服務器端。

沒有什么可以阻止客戶端使用bind() 。

我還沒有找到使用現代的getaddrinfo()方法在客戶端進行綁定的方法。

它與服務器端完全相同，只是必須綁定到特定的IP地址，而不能像使用服務器套接字那樣綁定到0.0.0.0或::0 。

我試圖在socket()設置之后立即添加一個bind()但這不起作用

是的，它確實。 問題是您在綁定和發送時都使用了相同的 IP地址，這將不起作用。 您需要綁定到CLIENT的 IP地址，然后發送到SERVER的 IP地址。

因為p是服務器端結構（源自使用服務器IP地址的hints結構）

您正在濫用p 。 您不能bind()客戶端套接字bind()到服務器的IP地址（您需要使用connect()來代替）。 您需要bind()客戶端套接字bind()到客戶端計算機本地的IP地址。 就像您必須bind()服務器套接字bind()到服務器計算機本地的IP地址一樣。

請記住，套接字與一對IP地址相關聯。 bind()建立套接字的本地 IP地址。 connect()建立套接字的REMOTE IP地址。

我想以一種適用於IPv4和IPv6的方式來執行此操作。

您不能為這兩個協議創建單個客戶端套接字。 每個協議都需要單獨的套接字（在服務器端，如果平台支持雙棧套接字，則可以為兩個協議創建一個套接字）。

我還看到了其他示例，其中在本地/源sockaddr_in結構中填充了客戶端的信息，並在綁定中使用了該信息，但這些結構特定於IPv4或IPv6。

是的，因為您將使用EITHER IPv4 或 IPv6發送數據包，所以不能同時使用兩種協議發送數據包（雙堆棧套接字可以從任一協議接收數據包）。

有人可以告訴我如何使用固定的源端口號正確地將talker.c代碼更新為sendto()和recvfrom() UDP服務器。 假設服務器是不可變的

嘗試這樣的事情：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
#include <stdbool.h>

#define LOCALPORT  "4950"     // the port users will be sending from
#define SERVERPORT "4950"    // the port users will be connecting to
#define MAXBUFLEN  65535

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    struct addrinfo hints, *myinfo, *servinfo, *pserv, *plocal;
    int rv;
    int numbytes;
    char buf[MAXBUFLEN]; 
    char ipstr[INET6_ADDRSTRLEN];
    fd_set readfds;
    struct timeval tv;
    bool stop = false;

    if (argc < 3) {
        fprintf(stderr, "usage: talker destaddr message [localaddr]\n");
        return 1;
    }

    // get all of the server addresses
    memset(&hints, 0, sizeof hints);
    hints.ai_family = AF_UNSPEC;
    hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
    hints.ai_protocol = IPPROTO_UDP;

    if ((rv = getaddrinfo(argv[1], SERVERPORT, &hints, &servinfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(rv));
        return 2;
    }

    // loop through all the server addresses
    for(pserv = servinfo; (pserv != NULL) && (!stop); pserv = pserv->ai_next) {

        memset(ipstr, 0, sizeof(ipstr));
        switch (pserv->ai_family)
        {
            case AF_INET:
                inet_ntop(AF_INET, &(((struct sockaddr_in*)pserv->ai_addr)->sin_addr), ipstr, INET_ADDRSTRLEN);
                break;
            case AF_INET6:
                inet_ntop(AF_INET6, &(((struct sockaddr_in6*)pserv->ai_addr)->sin6_addr), ipstr, INET6_ADDRSTRLEN);
                break;
        }

        printf("talker: trying to send message to %s\n", ipstr);

        // get all of the matching local addresses
        memset(&hints, 0, sizeof hints);
        hints.ai_family = pserv->ai_family;
        hints.ai_socktype = pserv->ai_socktype;
        hints.ai_protocol = pserv->ai_protocol;

        if ((rv = getaddrinfo(argc > 3 ? argv[3] : NULL, LOCALPORT, &hints, &myinfo)) != 0) {
            fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n", gai_strerror(rv));
            continue;
        }

        // loop through all the local addresses, sending the
        // message from each one until a reply is received
        for(plocal = myinfo; (plocal != NULL) && (!stop); plocal = plocal->ai_next) {

            if ((sockfd = socket(plocal->ai_family, plocal->ai_socktype, plocal->ai_protocol)) == -1) {
                perror("socket");
                continue;
            }

            memset(ipstr, 0, sizeof(ipstr));
            switch (plocal->ai_family)
            {
                case AF_INET:
                    inet_ntop(AF_INET, &(((struct sockaddr_in*)plocal->ai_addr)->sin_addr), ipstr, INET_ADDRSTRLEN);
                    break;
                case AF_INET6:
                    inet_ntop(AF_INET6, &(((struct sockaddr_in6*)plocal->ai_addr)->sin6_addr), ipstr, INET6_ADDRSTRLEN);
                    break;
            }

            printf("talker: binding to %s\n", ipstr);

            if (bind(sockfd, plocal->ai_addr, plocal->ai_addrlen) == -1) {
                perror("bind");
                close(sockfd);
                continue;
            }

            // make sure this server address is the only one we talk to
            if (connect(sockfd, pserv->ai_addr, pserv->ai_addrlen) == -1) {
                perror("connect");
                close(sockfd);
                continue;
            }

            if ((numbytes = send(sockfd, argv[2], strlen(argv[2]), 0)) == -1) {
                perror("send");
                close(sockfd);
                continue;
            }

            printf("talker: sent %d bytes\n", numbytes);

            FD_ZERO(&readfds);
            FD_SET(sockfd, &readfds);

            tv.tv_sec = 5;
            tv.tv_usec = 0;

            rv = select(sockfd+1, &readfds, NULL, NULL, &tv);
            if (rv == -1)
            {
                perror("select");
                close(sockfd);
                continue;
            }

            if (rv == 0)
            {
                printf("talker: no reply for 5 seconds\n");
                close(sockfd);
                continue;
            }

            if ((numbytes = recv(sockfd, buf, MAXBUFLEN, 0)) == -1) 
            {
                perror("recv");
                close(sockfd);
                continue;
            }

            printf("talker: received %d bytes\n", numbytes);

            close(sockfd);

            stop = true;
            break;
        }

        freeaddrinfo(myinfo);
    }

    freeaddrinfo(servinfo);

    close(sockfd);

    if (!stop) {
        fprintf(stderr, "talker: failed to communicate with server\n");
        return 3;
    }

    return 0;
}