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1、什么是UDP?
這里簡單介紹下，UDP，即用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，一種面向無連接的傳輸層協(xié)議，提供不可靠的消息傳送服務。UDP協(xié)議使用端口號為不同的應用保留其各自的數(shù)據(jù)傳輸通道，這一點非常重要。與TCP相比，占用資源更少，傳輸速度更快。
2、了解UDP單播、廣播和組播
單播：向一個單播地址發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報時，數(shù)據(jù)報只能被指定的IP主機接收，同一子網(wǎng)下的其它主機都不會接收該數(shù)據(jù)報。單播過程（假設子網(wǎng)地址：192.168.10，該子網(wǎng)下有兩臺主機：192.168.10.2，192.168.10.3，向192.168.10.2發(fā)送數(shù)據(jù)報）
1.向主機192.168.10.2的8060端口發(fā)送數(shù)據(jù)報，該IP數(shù)據(jù)報目標IP在以太網(wǎng)中被ARP解析成MAC地址，然后將此MAC地址設置為目標地址發(fā)出去。
2.該子網(wǎng)下的主機以太網(wǎng)接口看到該數(shù)據(jù)幀時，對比自己的MAC地址，如果不一樣，則忽略該數(shù)據(jù)幀。
3.直到192.168.10.2主機看到該數(shù)據(jù)幀時，發(fā)現(xiàn)MAC一致，則讀入該數(shù)據(jù)幀，然后在IP層對比目標IP和本機IP，在UDP層對比端口號是否一致，最后接收該數(shù)據(jù)幀。
廣播：向一個廣播地址發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報，該廣播網(wǎng)絡下的所有主機都會受到影響，主機根據(jù)端口號來判斷是否丟棄該數(shù)據(jù)。廣播過程（假設子網(wǎng)地址：192.168.10，則該網(wǎng)絡的廣播地址為：192.168.10.255，該子網(wǎng)下有兩臺主機：192.168.10.2，192.168.10.3，向192.168.10.255發(fā)送數(shù)據(jù)報）：
1.向192.168.10.255主機端口為8060發(fā)送數(shù)據(jù)報，，該IP數(shù)據(jù)報目標IP在以太網(wǎng)中被ARP解析成MAC地址，然后將此MAC地址設置為目標地址發(fā)出去。
2.192.168.10.2和192.168.10.3的主機接口都會和此廣播地址匹配成功，直到該數(shù)據(jù)報進入傳輸層時根據(jù)端口是否匹配判斷是否丟棄該數(shù)據(jù),端口為8060的會保留該數(shù)據(jù)，否則將數(shù)據(jù)丟棄。
組播：向一個組播地址發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報，該組網(wǎng)絡下的所有主機都會受到影響，主機根據(jù)端口號來判斷是否丟棄該數(shù)據(jù)。組播過程原理與廣播類似。
3、dgram模塊API介紹
該模塊用來創(chuàng)建UDP數(shù)據(jù)報socket，繼承了EventEmitter，該模塊的API如下所示：
3、UDP單播實現(xiàn)
單播的原理上面已經(jīng)說了，這里便不再敘述。
服務端：
const dgram = require('dgram');
const server = dgram.createSocket('udp4');
server.on('close',()=>{
console.log('socket已關閉');
});
server.on('error',(err)=>{
console.log(err);
});
server.on('listening',()=>{
console.log('socket正在監(jiān)聽中...');
});
server.on('message',(msg,rinfo)=>{
console.log(`receive message from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
server.send('exit',rinfo.port,rinfo.address)
});
server.bind('8060');
客戶端：
const dgram = require('dgram');
const client = dgram.createSocket('udp4');
client.on('close',()=>{
console.log('socket已關閉');
});
client.on('error',(err)=>{
console.log(err);
});
client.on('message',(msg,rinfo)=>{
if(msg=='exit') client.close();
console.log(`receive message from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
});
client.send(`hello`,8060,'1.1.1.69');
3、UDP廣播實現(xiàn)
要實現(xiàn)UDP廣播，就必須知道廣播地址，廣播地址如何計算呢？可以利用ipconfig(windows)或ifconfig(*unix)得到ip地址和mask掩碼地址，然后利用ip地址與mask子網(wǎng)掩碼做與操作得到網(wǎng)絡地址，網(wǎng)絡地址中主機位都為1就是廣播地址，舉個例子：
IP:149.88.160.58
mask:11111111.11111111.11000000.00000000
IP&MASK得到網(wǎng)絡地址：149.88.128.0/18
網(wǎng)絡號就是主機位全為0,即149.88.10000000.00000000 即149.88.128.0
廣播地址就是主機位全為1,即149.88.10111111.11111111即149.88.191.255
接著實現(xiàn)UDP廣播，我機子的IP為1.1.1.69，掩碼為255.255.255.0，因此廣播地址為1.1.1.255，服務端向廣播地址的8061端口發(fā)送數(shù)據(jù)報，客戶端綁定本機的8061端口，如下所示：
服務端：
const dgram = require('dgram');
const server = dgram.createSocket('udp4');
server.on('close',()=>{
console.log('socket已關閉');
});
server.on('error',(err)=>{
console.log(err);
});
server.on('listening',()=>{
console.log('socket正在監(jiān)聽中...');
server.setBroadcast(!0);//開啟廣播
server.setTTL(128);
server.send('大家好啊，我是服務端.',8061,'1.1.1.255');
});
server.on('message',(msg,rinfo)=>{
console.log(`receive message from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
});
server.bind('8060','1.1.1.69');
客戶端：
const dgram = require('dgram');
const client = dgram.createSocket('udp4');
client.on('close',()=>{
console.log('socket已關閉');
});
client.on('error',(err)=>{
console.log(err);
});
client.on('listening',()=>{
console.log('socket正在監(jiān)聽中...');
});
client.on('message',(msg,rinfo)=>{
console.log(`receive message from ${rinfo.address}:${rinfo.port}：${msg}`);
});
client.bind(8061,'1.1.1.69');
3、UDP組播實現(xiàn)
組播地址是實現(xiàn)UDP組播的關鍵，因此了解組播地址是重點。什么是組播地址？IANA將D類地址(224.0.0.0-239.255.255.255)分配給IP組播，用來標識一個IP組播組，由IGMP(組管理協(xié)議)協(xié)議維護組成員關系，其中：
224.0.0.0～224.0.0.255為永久組地址，地址224.0.0.0保留不做分配，其它地址供路由協(xié)議使用；
224.0.1.0～224.0.1.255是公用組播地址，可以用于Internet；
224.0.2.0～238.255.255.255為用戶可用的組播地址（臨時組地址），全網(wǎng)范圍內(nèi)有效；
239.0.0.0～239.255.255.255為本地管理組播地址，僅在特定的本地范圍內(nèi)有效。
向組播地址發(fā)送數(shù)據(jù)報，只有該組成員才會接收此數(shù)據(jù)報。
dgram模塊的addMembership()方法將socket加入組播組中，dropMembership()方法退出組播組。下面以組播地址224.100.100.100來實現(xiàn)UDP組播，如下所示：
服務端：
const dgram = require('dgram');
const server = dgram.createSocket('udp4');
const multicastAddr = '224.100.100.100';
server.on('close',()=>{
console.log('socket已關閉');
});
server.on('error',(err)=>{
console.log(err);
});
server.on('listening',()=>{
console.log('socket正在監(jiān)聽中...');
server.addMembership(multicastAddr);
server.setMulticastTTL(128);
setInterval(()=>{
sendMsg();
},1500);
});
server.on('message',(msg,rinfo)=>{
console.log(`receive message from ${rinfo.address}:${rinfo.port}`);
});
function sendMsg(){
server.send('大家好啊，我是服務端.',8061,multicastAddr);
}
server.bind('8060','1.1.1.69');
客戶端：
const dgram = require('dgram');
const client = dgram.createSocket('udp4');
const multicastAddr = '224.100.100.100';
client.on('close',()=>{
console.log('socket已關閉');
});
client.on('error',(err)=>{
console.log(err);
});
client.on('listening',()=>{
console.log('socket正在監(jiān)聽中...');
client.addMembership(multicastAddr);
});
client.on('message',(msg,rinfo)=>{
console.log(`receive message from ${rinfo.address}:${rinfo.port}：${msg}`);
});
client.bind(8061,'1.1.1.69');
另外UDP內(nèi)網(wǎng)穿透相關的內(nèi)容，大家也可自行了解一下。希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。
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