LWIP-UDP

用户数据报协议

概述

1. 传输层协议的功能

   数据的最终目的地应该是主机上的某个特定的应用程序

2. UDP的使用场景

   DNS DHCP IGMP SNMP

3. 传输层协议

   • 为通信的进程提供链接机制，识别2个正在通信的进程，将IP层的数据报交给应用程序
   • 差错校验
   • 提供可靠传输：流量控制如 数据确认，重传等

4. UDP协议特点

• 无连接不可靠的协议： 没有流量控制 没有数据报确认

• 完成从一个进程到另外一个进程的交互

• 没有确认机制，确保报文到达

• 不对收到的报文排序

• 无反馈信息控制报文，在2个程序之间的流动速度

• 无连接：UDP发送的每一个报文互相独立，互不影响，因此不能使用UDP发送数据流

  ​ 总结：UDP报文可能出现：丢失 重复 无序等情况

5. 端口号

   UDP报文的目的地：　进程

   但：进程的创建与销毁是动态的，UDP发送端无法知道 对方进程的状态

   所以： UDP数据包中不能通过进程ID，识别进程，引入端口

   解决： 引入一个16位数值[端口]，进程和端口绑定，UDP报文与端口绑定

   总结： IP层通过IP地址找到目标主机， 传输层通过端口号找到进程

   关键：

   • 如果收到没有进程绑定对应端口时，丢弃报文，并返回ICMP报告端口不可达

   • UDP传输中客户端与服务器的端口可以不一致，服务器端的端口必须提前绑定

     客户端发送的UDP报文中会携带端口信息，告诉服务器

UDP数据结构

控制块

描述一个UDP链接需要的所有信息，UDP协议的核心就是UDP控制块

struct udp_pcb {
  IP_PCB;
  struct udp_pcb *next;
  u8_t flags;
  u16_t local_port, remote_port;
  void (* recv)(void *arg, struct udp_pcb *pcb, struct pbuf *p,
    struct ip_addr *addr, u16_t port);
  /* user-supplied argument for the recv callback */
  void *recv_arg;  
};

next : 所有的UDP 控制块都链接在一个链表中

flag: 1: 是否需要计算校验和 2： 是否处于链接状态[记录了上方的IP与端口，刚上电时只知道自己的]

local_port: 收到数据包时，遍历UDP_TCP链表，找到与报文对应的TCB

recv: 找到对应的TCB后，调用 recv进行处理：应用程序与内核交互的纽带，创建TCB时传入用户的回调函数

图12-4 很清楚的描述了控制块

控制块操作函数

流程简单：

根据报文中的目的端口号，遍历UDP_PCB , 并调用对应的 recv回调函数

如果注册的函数为空，则丢掉数据包

如果找不到UDP_TCB ，则返回端口不可达的ICMP 差错报告报文

报文处理函数