笔记四--TCP/UDP 混合服务器

lf0710020211

本文将为基本的 UDP 套接字编程这一章画上句号。这一篇文章主要将前面学习过的 TCP 和这一章的 UDP 结合起来，做一个既能接收 TCP 连接，又能接收 UDP 报文的回射服务器程序。

1. 程序路径

代码托管在 gitos 上，请使用下面的命令获取：

git clone https://git.oschina.net/ivan_allen/unp.git

如果你已经 clone 过这个代码了，请使用 git pull 更新一下。本节程序所使用的程序路径是 unp/program/echo_udp/mixecho。

2. 思路

要想服务器接收处理连接请求，又能接收 UDP 报文，就需要创建两个不同的套接字，其中一个是监听套接字，另一个是 udp 套接字。

如果在监听套接字上发生事件，那就说明对方请求建立 TCP 连接，如果在 udp 套接字上发生事件，那就说明对方发来了 udp 报文。我们可以使用多线程程序来完成这个功能，但是使用 select 会更加方便。

伪代码：

void server_routine() {
  listenfd = socket(tcp);
  reuseaddr(listenfd);
  bind_and_listen(listenfd, servaddr);

  udpfd = socket(udp);
  // 想一想，为什么可以绑定同一个套接字地址两次？
  bind(udpfd, servaddr);  

  FD_SET(listenfd, &fds);
  FD_SET(udpfd, &fds);

  while(1) {
    rfds = fds;
    select(&rfds);

    if (listenfd in rfds) {
      // 处理 tcp 连接
    }

    if (udpfd in rfds) {
      // 处理 udp 报文
    }
  }
}

可以看到，代码结构非常简单清晰。详细代码请参考unp/program/echo_udp/mixecho/echo.cc.

有一点需要注意的是：udp 的套接字地址与 tcp 的套接字完全一样，但是它们允许重复捆绑，原因在于 TCP 的端口号与 UDP 的端口号尽管数字一样，但它们却是彼此独立的。

3. 实验
在 mars 主机上启动服务器
// 默认绑定 INADDR_ANY，端口 8000
mars $ ./echo -s

在 sun 主机上启动 udp 客户端，需要指定参数 -u
sun $ ./echo -u -h mars

图1 加 -u 选项，以 udp 方式启动客户端
在 flower 主机上启动 tcp 客户端
flower $ ./echo -h mars

图2 以 tcp 方式启动客户端

图3 netstat 的输出

4. 总结

掌握混合 tcp 与 udp 服务器的编写方法
tcp 与 udp 的端口号是彼此独立的