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实验七UDPSocket一．本实验目的及要求：1．掌握在TCP/IP体系结构中UDP协议概念和应用领域；学习UDP协议内容，了解单播、广播和组播的概念，掌握什么是D类IP地址及分类；2．掌握在JAVA程序设计中与UDP通信相关的类DatagramSocket和DatagramPacket；3．掌握在JAVA程序设计中利用UDP进行组播的类MulticastSocket。4．完成以下各内容程序，截存运行结果图，并提交实验报告。二．基础知识1．UDP概念UDP(UserDatagramProtocol）用户数据报协议（RFC768）是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。UDP协议基本上是IP协议与上层协议的接口。UDP协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。在实际的Internet应用中，UDP占据了半壁江山。UDP常用应用和相关设置端口，如表4-1所示。表4-1UDP常用应用和相关设置端口2．UDP套接字类在JAVA语言中，一个UDPSocket用于处理数据包的发送或接收业务。每一个数据包独立的选择路由进行发送和接收。在两台计算机之间的多个数据包发送会选择不同的路径，并且到达顺序也不同于发送顺序。在JAVA语言中，DatagramSocket类被用于发送和接收UDP数据包，定义如图4-2所示。例如:DatagramSockets=newDatagramSocket(null);s.bind(newInetSocketAddress(8888));该语句相当于:DatagramSockets=newDatagramSocket(8888);这两种情况都在本地创建一个DatagramSocket接收UDP端口8888的数据。其构造方法：DatagramSocket()在本地端口创建创建一个数据包套接字。DatagramSocket(intport)在本地指定端口创建创建一个数据包套接字。DatagramSocket(intport,InetAddressladdr)在本地指定的IP地址和端口创建创建一个数据包套接字。DatagramPacket该类用于存储数据包，UDP数据包用于实现无连接的数据提交服务。每个信息利用自己包中的信息独立完成在计算机之间的传递。在2台计算机之间传递的多个数据包可能选择不同的路由，并且到达顺序不同于发送顺序。数据包的提交是不可靠的。DatagramPacket(byte[]buf,intlength)建立一个指定缓冲长度的数据包；DatagramPacket(byte[]buf,intlength,InetAddressaddress,intport)在指定的IP地址和端口上，建立一个指定缓冲长度的数据包。3.组播组播（Multicast）传输：在发送者和每一接收者之间实现点对多点网络连接。如果一台发送者同时给多个的接收者传输相同的数据，也只需复制一份的相同数据包。它提高了数据传送效率。减少了骨干网络出现拥塞的可能性。IP多播通信必须依赖于IP多播地址，在IPv4中它是一个D类IP地址，范围从224.0.0.0到239.255.255.255，并被划分为局部链接多播地址、预留多播地址和管理权限多播地址三类。局部链接多播地址范围在224.0.0.0~224.0.0.255，这是为路由协议和其它用途保留的地址，路由器并不转发属于此范围的IP包；预留多播地址为224.0.1.0~238.255.255.255，可用于全球范围（如Internet）或网络协议；管理权限多播地址为239.0.0.0~239.255.255.255，可供组织内部使用，类似于私有IP地址，不能用于Internet，可限制多播范围。多播套接字类MulticastSocket这个类用于发送和接收IP多播数据包。该MulticastSocket是一个UDPDatagramSocket,增加了在internet上加入其它多播主机“组”的功能。UDP广播发送建立在DatagramSocket基础上。用于接收广播数据必须绑定在统配的地址上。一个多播组是建立在一个D类IP地址上和一个UDP端口上。D类IP地址的范围是224.0.0.0----239.255.255.255,注意地址224.0.0.0是保留地址不能使用。在某些实现中，广播数据包可以绑定在多个指定的地址上。一个终端需要加入一个组播组需要在指定的端口上建立一个MulticastSocket//加入组播组，并在组内发送问候...Stringmsg=Hello;InetAddressgroup=InetAddress.getByName(228.5.6.7);MulticastSockets=newMulticastSocket(8000);s.joinGroup(group);DatagramPackethi=newDatagramPacket(msg.getBytes(),msg.length(),group,8000);s.send(hi);//获得反馈消息byte[]buf=newbyte[1000];DatagramPacketrecv=newDatagramPacket(buf,buf.length);s.receive(recv);...//离开多播组s.leaveGroup(group);三．类及方法：1.DatagramSocket常用方法InetAddressgetAddress()获得发送或接收到数据包的IPbyte[]getData()获得数据intgetLength()获得发送或接收的数据长度intgetPort()获得发送或接收的数据来对方的端口号SocketAddressgetSocketAddress()获得发送或接收数据的Socket地址voidsetAddress(InetAddressiaddr)设置发送数据的目的地址voidsetData(byte[]buf)设置发送的数据voidsetData(byte[]buf,intoffset,intlength)设置发送的数据voidsetLength(intlength)设置数据包长度voidsetPort(intiport)设置数据包的端口号voidsetSocketAddress(SocketAddressaddress)设置数据包的Socket2.DatagramPacket常用方法voidbind(SocketAddressaddr)绑定数据包到指定的Socketvoidclose()关闭该UDPSocketvoidconnect(InetAddressaddress,intport)连接远端地址voidconnect(SocketAddressaddr)连接远端地址voiddisconnect()断开连接booleangetBroadcast()测试能否广播InetAddressgetInetAddress()获得已连接的IP地址InetAddressgetLocalAddress()获得本地的IP地址intgetLocalPort()获得本地的端口号SocketAddressgetLocalSocketAddress()获得本地的Socket地址.intgetPort()获得指定数据包的端口号SocketAddressgetRemoteSocketAddress()获得远端的Socket地址.intgetSoTimeout()获得数据包超时时间booleanisBound()获得绑定Socket的状态booleanisClosed()获得Socket是否关闭booleanisConnected()获得Socket是否连接voidreceive(DatagramPacketp)接收数据包voidsend(DatagramPacketp)发送数据包voidsetBroadcast(booleanon)开启/关闭广播voidsetReceiveBufferSize(intsize)设置接收缓存voidsetSendBufferSize(intsize)设置发送缓存voidsetSoTimeout(inttimeout)设置超时时间，毫秒级3）MulticastPacket常用方法booleangetLoopbackMode()获得本地环回测试模式intgetTimeToLive()获得数据包生命时间voidjoinGroup(InetAddressmcastaddr)加入组播组voidleaveGroup(InetAddressmcastaddr)离开组播组voidsetLoopbackMode(booleandisable)设置本地环回测试voidsetTimeToLive(intttl)设置数据包生命时间四．知识填空1.在应用层上HTTP协议使用传输层（TCP）协议；应用层DNS协议使用传输层（UDP）协议；应用层FTP协议使用传输层（TCP）协议；应用层IGMP协议使用传输层（UDP）。2.信息传播的方式有（单播）、（多播）和（组播）。3.在JAVA语言中，.net类库包中有关于UDP通信的类，包括（DatagramSocket），（DatagramPacket）和（MulticastSocket）。4.DatagramSocket类中的发送数据包的方法是（publicvoidsend(DatagramPacketsp)throwsIOException），接收数据包的方法是（publicsynchronizedvoidreceive(DatagramPacketrp)throwsIOException）。5.DatagramPacket类中从数据报中获得字节数据的方法是（publicsynchronizedgetData()），设置数据报的方法是（设置数据报的数据:publicsynchronizedsetData(bytebuf[]),设置数据报的长度:publicsynchronizedsetLength(intlength)）。6.IPv4地址，通常由2个部分组成，分别是：网络号和主机号，广播地址是（主机号）全为1，如果主机号全为0，则该IP地址表示（该主机所在的网络地址)。7.IP组播利用（D）类IP地址，在Java语言中有(MulticastSocket)类用于定义组播对象，加入组播组的方法是（publicvoidjoinGroup(InetAddressmulticastAddress)throwsIOException），离开组播组的方法是（publicvoidleaveGroup(InetAddressmulticastAddress)throwsIOException）。五．程序填空1.在本地建议一个UDP客户端importjava.io.*;importjava.net.*;//引用网络类库classexp_6_1a{publicstaticvoidmain(String[]args){DatagramSocketds=null;try{ds=newDatagramSocket();//UDP客户端套接字构造方法System.out.println(ds.getLocalAddress());System.out.println(ds.getLocalPort());}catch(Exceptione){System.err.println(e.getMessage());}}}2.实现一个UDP客户端的数据接收和发送importjava.io.*;//引入IO类库importjava.net.*;//引入网络类库classexp_6_2implementsRunnable{DatagramSocketds=null;//新建一个DatagramSocket实例DatagramPacketp=null;InetAddressaddress=null;intport=0;byte[]buf=newby