TCP帶外數據(OOB)的發送與接收

帶外數據比普通數據具有更高的優先級，TCP沒有真正的帶外數據，而是提供了一個我們要討論的緊急模式，TCP將數據放置在套機口發送緩沖區的下一個可用位置，並設置這個連接的TCP緊急指針(urgent pointer)為下一個可用位置，TCP緊急指針有一個比用MSG_OOB標志寫入的數據多一個字節的序列號。由於接收端的帶外緩沖只有1Byte所以發送端發送的多字節帶外數據只有最后1Byte被當做帶外數據，若接收端TCP連接設置了SO_OOBINLINE選項則帶外數據和普通數據一樣存放於TCP接收緩沖區中。帶外數據的發送與接收可以調用含有MSG_OOB標志的send和recv。sockatmark(int sockfd)可以判斷sockfd下一個數據是否含有帶外數據，若有就可以調用含有MSG_OOB標志的recv接收帶外數據,接收帶外數據的方式是帶有MSG_OOB的recv接收

檢測帶外數據到來的方法：

1 sockatmark(int sockfd)

2 由於帶外數據對於select返回是異常事件所以可以由select返回判斷帶外數據到來

3 通過SIG_URG信號處理函數

 

發送帶外數據的客戶端程序

/*
 * 帶外數據發送端
 * 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'會被當做帶外數據

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); //發送正常數據
    //注意: 帶外數據,接收端的帶外緩存只有1Byte,所以只有字符'c'是真正的帶外數據,同理帶MSG_OOB標志的recv能接收帶外數據
    send(fd,SEND_OOB_DATA,strlen(SEND_OOB_DATA),MSG_OOB); //使用帶外數據標志flag=MSG_OOB

    close(fd);
}

 

接收帶外數據的服務端程序(采用SIGURG信號檢測帶外數據的到來)

/*
 * 帶外數據接收端
 * 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字節的帶外數據(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信號
    cfd = accept(fd,0,0); //建立客戶端連接
    if(cfd==-1) printf("4:%m\n"),exit(-1);
    fcntl(cfd,F_SETOWN,getpid()); //SIGURG的前提條件是進程必須持有文件描述符cfd

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

    close(cfd);
    close(fd);
}

 

運行結果截圖: