TCP带外数据(OOB)的发送与接收

带外数据比普通数据具有更高的优先级，TCP没有真正的带外数据，而是提供了一个我们要讨论的紧急模式，TCP将数据放置在套机口发送缓冲区的下一个可用位置，并设置这个连接的TCP紧急指针(urgent pointer)为下一个可用位置，TCP紧急指针有一个比用MSG_OOB标志写入的数据多一个字节的序列号。由于接收端的带外缓冲只有1Byte所以发送端发送的多字节带外数据只有最后1Byte被当做带外数据，若接收端TCP连接设置了SO_OOBINLINE选项则带外数据和普通数据一样存放于TCP接收缓冲区中。带外数据的发送与接收可以调用含有MSG_OOB标志的send和recv。sockatmark(int sockfd)可以判断sockfd下一个数据是否含有带外数据，若有就可以调用含有MSG_OOB标志的recv接收带外数据,接收带外数据的方式是带有MSG_OOB的recv接收

检测带外数据到来的方法：

1 sockatmark(int sockfd)

2 由于带外数据对于select返回是异常事件所以可以由select返回判断带外数据到来

3 通过SIG_URG信号处理函数

 

发送带外数据的客户端程序

/*
 * 带外数据发送端
 * oob_client.c
 * Created on: Oct 30, 2016
 * Author: zhangming
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define SEND_NORMAL_DATA "123"
#define SEND_OOB_DATA "abc"  //其中只有最后的字符'c'会被当做带外数据

int main(int argc, char **argv) {
    int fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(fd==-1) printf("1:%m\n"),exit(-1);

    struct sockaddr_in dr;
    dr.sin_family = AF_INET;
    dr.sin_port = htons(10000);
    dr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.209.128");

    int result = connect(fd,(struct sockaddr*)&dr,sizeof(dr));
    if(result==-1) printf("2:%m\n"),exit(-1);

    fd_set fds;
    FD_ZERO(&fds);
    FD_SET(fd,&fds);
    select(fd+1,0,&fds,0,0);
    send(fd,SEND_NORMAL_DATA,strlen(SEND_NORMAL_DATA),0); //发送正常数据
    //注意: 带外数据,接收端的带外缓存只有1Byte,所以只有字符'c'是真正的带外数据,同理带MSG_OOB标志的recv能接收带外数据
    send(fd,SEND_OOB_DATA,strlen(SEND_OOB_DATA),MSG_OOB); //使用带外数据标志flag=MSG_OOB

    close(fd);
}

 

接收带外数据的服务端程序(采用SIGURG信号检测带外数据的到来)

/*
 * 带外数据接收端
 * oob_server.c
 * Created on: Oct 30, 2016
 * Author: zhangming
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>

int fd,cfd;

void handle(int s){
    char data[100];
    if(s==SIGURG){
        int r = recv(cfd,data,sizeof(data),MSG_OOB);
        data[r] = 0;
        printf("接收%d字节的带外数据(oob data): %s\n",r,data);
    }
}

int main(int argc, char **argv) {
    fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(fd==-1) printf("1:%m\n"),exit(-1);

    struct sockaddr_in dr;
    dr.sin_family = AF_INET;
    dr.sin_port = htons(10000);
    dr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.209.128");

    int result = bind(fd,(struct sockaddr*)&dr,sizeof(dr));
    if(result==-1) printf("2:%m\n"),exit(-1);

    result = listen(fd,10);
    if(result==-1) printf("3:%m\n"),exit(-1);

    signal(SIGURG,handle); //添加SIGURG信号
    cfd = accept(fd,0,0); //建立客户端连接
    if(cfd==-1) printf("4:%m\n"),exit(-1);
    fcntl(cfd,F_SETOWN,getpid()); //SIGURG的前提条件是进程必须持有文件描述符cfd

    char buf[100];
    while(1){
        int r = recv(cfd,buf,sizeof(buf),0);
        if(r>0){
            buf[r]=0;
            printf("接收%d字节的正常数据(normal data)：%s\n",r,buf);
            sleep(1);
        }else{
            break;
        }
    }

    close(cfd);
    close(fd);
}

 

运行结果截图: