Нет необходимости предлагать соединение перед использованием протокола UDP для передачи информации. Другими словами, клиент отправляет информацию на сервер. Клиенту нужно только указать IP-адрес сервера и номер порта, а затем инкапсулировать информацию в сообщение, которое нужно отправить, и отправить его. Что касается того, существует ли сервер или может ли пакет быть принят, клиенту все равно.
Широковещательная передача в сети относится к методу, с помощью которого хост отправляет данные всем хостам в той же подсети (той же локальной сети), что и хост.
2. Характеристики вещания
[Возможности UDP-трансляции заключаются в следующем]:
Может отправлять данные всем хостам в широковещательном домене;
Он не может пересекать разные сети и изолирован маршрутизаторами.
Установить параметры сокета
4, реализация UDP-трансляции
Во-вторых, многоадресная рассылка UDP
1. Понятие многоадресной рассылки
Адрес многоадресной рассылки
Многоадресная IP-связь должна опираться на многоадресные IP-адреса. В IPv4 это IP-адрес класса D, варьирующийся отС 224.0.0.0 по 239.255.255.255 И разделен на три категории: многоадресный адрес локальной линии, зарезервированный многоадресный адрес и многоадресный адрес разрешения управления:
224.0.0.255, который является адресом, зарезервированным для протоколов маршрутизации и других целей. Маршрутизатор не пересылает IP-пакеты, принадлежащие этому диапазону;
238.255.255.255, который может использоваться во всем мире (например, в Интернете) или сетевых протоколах;
3) Права на управление Адрес многоадресной рассылки: 239.0.0.0
239.255.255.255, который может использоваться организацией внутри организации. Подобно частному IP-адресу, он не может использоваться в Интернете и может ограничивать диапазон многоадресной рассылки.
3. Особенности многоадресной рассылки
Многоадресный сервер отправляет данные только один раз для определенного многоадресного адреса, но все клиенты в группе могут получать данные;
Как и в случае одноадресной передачи, многоадресная передача может передаваться в глобальной сети, то есть Интернет, а широковещательная передача может выполняться только в одной локальной сети;
Общая пропускная способность сервера не ограничена пропускной способностью клиента;
Присоединитесь к определенной многоадресной группе, чтобы получить данные, предназначенные для этой многоадресной группы.
По сравнению с одноадресной рассылкой, в многоадресной рассылке отсутствует механизм исправления ошибок, его трудно компенсировать при возникновении ошибки, но эта функция может быть реализована на прикладном уровне;
Поддержка многоадресной сети имеет недостатки и требует поддержки маршрутизаторов и стеков сетевых протоколов.
Some applications rely on client requests sent as limited IP broadcasts addressed to a UDP application port. If a server for the application receives such a broadcast, the server can reply to the client. Since typical router behavior, by default, does not allow broadcast forwarding, a client’s UDP broadcast requests cannot reach a target server on a different subnet unless the router is configured to forward client UDP broadcasts to that server.
A switch with routing enabled includes optional per-VLAN UDP broadcast forwarding that allows up to 256 server and/or subnet entries on the switch (16 entries per-VLAN.) If an entry for a particular UDP port number is configured on a VLAN, and an inbound UDP broadcast packet with that port number is received on the VLAN, the switch routes the packet to the appropriate subnet. (Each entry can designate either a single device or a single subnet. The switch ignores any entry that designates multiple subnets.)
NOTE: The number of UDP broadcast forwarding entries supported is affected by the number of IP helper addresses configured to support DHCP relay. See Operating notes for UDP broadcast forwarding.
A UDP forwarding entry includes the desired UDP port number and can be either an IP unicast address or an IP subnet broadcast address for the subnet the server is in. Thus, an incoming UDP packet carrying the configured port number will be:
Forwarded to a specific host if a unicast server address is configured for that port number.
Broadcast on the appropriate destination subnet if a subnet address is configured for that port number.
A UDP forwarding entry for a particular UDP port number is always configured in a specific VLAN and applies only to client UDP broadcast requests received inbound on that VLAN. If the VLAN includes multiple subnets, the entry applies to client broadcasts with that port number from any subnet in the VLAN.
For example, VLAN 1 (15.75.10.1) is configured to forward inbound UDP packets as shown in Example of a UDP packet-forwarding environment.
Example of a UDP packet-forwarding environment
Interface
IP address
Subnet mask
Forwarding address
UDP port
Notes
VLAN 1
15.75.10.1
255.255.255.0
Unicast address for forwarding inbound UDP packets with UDP port 1188 to a specific device on VLAN 2.
Broadcast address for forwarding inbound UDP packets with UDP port 1812 to any device in the 15.75.11.0 network.
Broadcast address for forwarding inbound UDP packets with UDP port 1813 to any device in the 15.75.12.0 network.
Destination VLAN for UDP 1188 broadcasts from clients on VLAN 1. The device identified in the unicast forwarding address configured in VLAN 1 must be on this VLAN.
Also the destination VLAN for UDP 1812 from clients on VLAN 1.
Destination VLAN for UDP 1813 broadcasts from clients on VLAN 1.
NOTE: If an IP server or subnet entry is invalid, a switch will not try to forward UDP packets to the configured device or subnet address.
Subnet masking for UDP forwarding addresses
The subnet mask for a UDP forwarding address is the same as the mask applied to the subnet on which the inbound UDP broadcast packet is received. To forward inbound UDP broadcast packets as limited broadcasts to other subnets, use the broadcast address that covers the subnet you want to reach. For example, if VLAN 1 has an IP address of 15.75.10.1/24 (15.75.10.1 255.255.255.0), you can configure the following unicast and limited broadcast addresses for UDP packet forwarding to subnet 15.75.11.0:
Forwarding destination type
IP address
UDP unicast to a single device in the 15.75.11.0 subnet
15.75.11. X
UDP broadcast to subnet 15.75.11.0
15.75.11.255
Configuring and enabling UDP broadcast forwarding
To configure and enable UDP broadcast forwarding on the switch:
Globally enable UDP broadcast forwarding.
On a per-VLAN basis, configure a forwarding address and UDP port type for each type of incoming UDP broadcast you want routed to other VLANs.
Globally enabling UDP broadcast forwarding
Syntax:
[no] ip udp-bcast-forward
Enables or disables UDP broadcast forwarding on the routing switch. Routing must be enabled before executing this command.
Using the no form of this command disables any ip forward protocol udp commands configured in VLANs on the switch.
Configuring UDP broadcast forwarding on individual VLANs
This command routes an inbound UDP broadcast packet received from a client on the VLAN to the unicast or broadcast address configured for the UDP port type.
Syntax:
[no] ip forward-protocol udp ip-address > port-number | port-name >
Used in a VLAN context to configure or remove a server or broadcast address and its associated UDP port number. You can configure a maximum of 16 forward-protocol udp assignments in a given VLAN. The switch allows a total of 256 forward-protocol udp assignments across all VLANs.
You can configure UDP broadcast forwarding addresses regardless of whether UDP broadcast forwarding is globally enabled on the switch. However, the feature does not operate unless globally enabled.
This can be either of the following:
The unicast address of a destination server on another subnet. For example: 15.75.10.43.
The broadcast address of the subnet on which a destination server operates. For example, the following address directs broadcasts to All hosts in the 15.75.11.0 subnet: 15.75.11.255.
NOTE: The subnet mask for a forwarded UDP packet is the same as the subnet mask for the VLAN (or subnet on a multinetted VLAN) on which the UDP broadcast packet was received from a client.
udp-port-# >
Any UDP port number corresponding to a UDP application supported on a device at the specified unicast address or in the subnet at the specified broadcast address. For more information on UDP port numbers, see TCP/UDP port number ranges.
port-name >
Allows use of common names for certain well-known UDP port numbers. You can type in the specific name instead of having to recall the corresponding number:
Domain name service (53)
NetBIOS name service (137)
NetBIOS datagram service (138)
Remote authentication dial-in user service (1812)
Remote authentication dial-in user service (1645)
Routing information protocol (520)
Simple network management protocol (161)
Simple network management protocol (162)
Trivial file transfer protocol (69)
Example:
The following command configures the routing switch to forward UDP broadcasts from a client on VLAN 1 for a time protocol server:
Viewing the current IP forward-protocol configuration
Syntax:
show ip forward-protocol [vlan vid >]
Displays the current status of UDP broadcast forwarding and lists the UDP forwarding addresses configured on all static VLANS in the switch or on a specific VLAN.
Displaying global IP forward-protocol status and configuration shows the global display showing UDP broadcast forwarding status and configured forwarding addresses for inbound UDP broadcast traffic for all VLANs configured on the routing switch.
Displaying global IP forward-protocol status and configuration
Displaying IP forward-protocol status and per-VLAN configuration shows the display of UDP broadcast forwarding status and the configured forwarding addresses for inbound UDP broadcast traffic on VLAN 1.
Displaying IP forward-protocol status and per-VLAN configuration
Unlike TCP, UDP has no notion of connections. A UDP socket can receive datagrams from any server on the network and send datagrams to any host on the network. In addition, datagrams may arrive in any order, never arrive at all, or be duplicated in transit.
Since there are no connections, we only use a single object, a protocol, for each UDP socket. We then use the reactor to connect this protocol to a UDP transport, using the twisted.internet.interfaces.IReactorUDP reactor API.
DatagramProtocol¶
The class where you actually implement the protocol parsing and handling will usually be descended from twisted.internet.protocol.DatagramProtocol or from one of its convenience children. The DatagramProtocol class receives datagrams and can send them out over the network. Received datagrams include the address they were sent from. When sending datagrams the destination address must be specified.
Here is a simple example:
As you can see, the protocol is registered with the reactor. This means it may be persisted if it’s added to an application, and thus it has startProtocol and stopProtocol methods that will get called when the protocol is connected and disconnected from a UDP socket.
The protocol’s transport attribute will implement the twisted.internet.interfaces.IUDPTransport interface. Notice that addr argument to self.transport.write should be a tuple with IP address and port number. First element of tuple must be ip address and not a hostname. If you only have the hostname use reactor.resolve() to resolve the address (see twisted.internet.interfaces.IReactorCore.resolve() ).
Other thing to keep in mind is that data written to transport must be bytes. Trying to write string may work ok in Python 2, but will fail if you are using Python 3.
To confirm that socket is indeed listening you can try following command line one-liner.
If everything is ok your “server” logs should print:
Adopting Datagram Ports¶
By default reactor.listenUDP() call will create appropriate socket for you, but it is also possible to add an existing SOCK_DGRAM file descriptor of some socket to the reactor using the adoptDatagramPort API.
Here is a simple example:
adoptDatagramPort cannot (currently) detect the family of the adopted socket so you must ensure that you pass the correct socket family argument.
The reactor will not shutdown the socket. It is the responsibility of the process that created the socket to shutdown and clean up the socket when it is no longer needed.
Connected UDP¶
A connected UDP socket is slightly different from a standard one as it can only send and receive datagrams to/from a single address. However this does not in any way imply a connection as datagrams may still arrive in any order and the port on the other side may have no one listening. The benefit of the connected UDP socket is that it may provide notification of undelivered packages. This depends on many factors (almost all of which are out of the control of the application) but still presents certain benefits which occasionally make it useful.
Unlike a regular UDP protocol, we do not need to specify where to send datagrams and are not told where they came from since they can only come from the address to which the socket is вЂconnected’.
Connecting to a new address after a previous connection or making a connected port unconnected are not currently supported, but likely will be in the future.
Multicast UDP¶
Multicast allows a process to contact multiple hosts with a single packet, without knowing the specific IP address of any of the hosts. This is in contrast to normal, or unicast, UDP, where each datagram has a single IP as its destination. Multicast datagrams are sent to special multicast group addresses (in the IPv4 range 224.0.0.0 to 239.255.255.255), along with a corresponding port. In order to receive multicast datagrams, you must join that specific group address. However, any UDP socket can send to multicast addresses. Here is a simple server example:
Client code may look like this:
To test your multicast setup you need to start server in one terminal and couple of clients in other terminals. If all goes ok you should see “Ping” messages sent by each client in logs of all other connected clients.
Broadcast UDP¶
Broadcast allows a different way of contacting several unknown hosts. Broadcasting via UDP sends a packet out to all hosts on the local network by sending to a magic broadcast address ( « » ). This broadcast is filtered by routers by default, and there are no “groups” like multicast, only different ports.
Broadcast is enabled by passing True to setBroadcastAllowed on the port. Checking the broadcast status can be done with getBroadcastAllowed on the port.
IPv6В¶
UDP sockets can also bind to IPv6 addresses to support sending and receiving datagrams over IPv6. By passing an IPv6 address to listenUDP ’s interface argument, the reactor will start an IPv6 socket that can be used to send and receive UDP datagrams.
Эта страница поможет вам с навигацией по статьям о компьютерных сетях.
Что такое Сеть
Что такое Хост
К хосту можно обратиться по сети.
Хост может посылать запросы к одному или нескольким хостам в сети.
Что такое Протокол
В основе обмена данными по сети лежит передача электрических импульсов. Их можно преобразовать в числа. Например высокое напряжение принять за 1 а низкое за 0.
Можно договориться о том какие наборы из единиц и нулей нужно посылать для успешного обмена информацией.
Это будет называться протоколом. Протолов может быть много и они могут вкладываться друг в друга. Примеры TCP, IP, UPD
Пример протокола
В этом параграфе вы можете познакомиться с моей попыткой объяснить что такое протоколы тем у кого совсем не получается это представить.
Пусть есть хосты А и Б.
Они договорились, что для начала работы один должен послать другому
и получить обратно
А с каждым новым сообщением увеличивать счётчик на 1
Перед реальными данными нужно всегда вставлять
Которые пока никак не используются.
При успешном получении обратно отправляется только увеличенный счётчик
Когда все данные отправлены нужно послать
Данные можно передавать по 8 бит за сообщение.
Пример обмена данными по этому протоколу
Допустим А хочет отправить Б следующие данные:
Так как данных на 16 бит, их нужно разбить на два сообщения по 8 бит.
Б получает предложение к обмену данными, он готов принимать и отправляет обратно 11110001
А получает сигнал готовности к приёму от Б и отправляет реальные данные 11111111, поставив перед этим 10101010 00000000
Б получает 10101010 00000000 11111111 и отправляет обратно 10101011
А получает подтверждение приёма данных от Б и отправляет вторую порцию данных 10101100 00000000 00000000
Б получает 10101100 00000000 00000000 и отпрвляет обратно 10101101
А получает подтверждение приёма второй порции данных и отправляет сообщение об окончании обмена данными 00001111
Б понимает, что данные кончились и приступает к их обработке.
Этот пример просто показывает принцип работы протоколов, в реальности они горазно сложнее. Нужно включать в себя проверку доставки пакетов, проверку очерёдности и многое другое.
Один протокол может быть вложен в другой.
Допустим, в нашем примере появляются новые правила назовём их П1 и П2.
П1: если перед данными приходит не
То данные будут не 8 бит а 16 и перед ними будет ещё 8 бит информации в которой зашифровано какая именно программа их должна обрабатывать
Данных будет по 32 бита без каких-либо других изменений
Очевидно, что обрабатывать данные для П1 и П2 нужно по разному. Хотя оба они основаны на нашем изначальном протоколе.
Этот пример слишком примитивен, но можно вообразить себе, что П1 и П2 это новые протоколы только более высокого уровня.
Пример IP адреса 8.8.8.8
С помощью маски можно увеличить размер Host Portion за счёт Network Portion.
Без маски IP не самодостаточен (пример)
Двоичное представление
203
0
113
10
11001011
00000000
01110001
00001010
8 бит
8 бит
8 бит
8 бит
До 1995-го года использовалсь Classful Addressing
После 1995-го Classless Addressing
Subnet Mask
IP адрес и маска 255.255.255.0
IP в десятичном виде
203
0
113
10
IP в двоичном виде
11001011
00000000
01110001
00001010
Маска в двоичном виде
11111111
11111111
11111111
00000000
Маска в десятичном виде
255
255
255
0
Маска также разбита на октеты. В таблице удобно расположены бинарный IP адрес и бинарная маска.
В большой локальной сети не хочется тратить 24 бита на сетевую части и оставлять всего 8 бит на хосты.
Чтобы увеличить число уникальных адресов для хостов нужна другая маска. Например
В маске 255.0.0.0 всё наоборот: 8 бит под сетевую часть и 24 бита под хост
Пример IP адреса с такой маской
IP и маска 255.0.0.0
IP в десятичном виде
10
.
0
.
0
.
10
IP в двоичном виде
00001010
.
00000000
.
00000000
.
00001010
Маска в двоичном виде
11111111
.
00000000
.
00000000
.
00000000
Маска в десятичном виде
255
.
0
.
0
.
0
Не обязательно разграничивать Host Portion и Network Portion по границе октета
IP и маска 255.255.240.0
IP в десятичном виде
10
.
0
.
0
.
10
IP в двоичном виде
00001010
.
00000000
.
00000000
.
00001010
Маска в двоичном виде
11111111
.
11111111
.
11110000
.
00000000
Маска в десятичном виде
255
.
255
.
240
.
0
IP из предыдущего примера 10.0.0.10 может быть у хоста в сети как с маской 255.0.0.0 так и с маской 255.255.240.0
Разберёмся где проявится разница.
Рассмотрим два IP адреса 10.0.15.10 и 10.0.16.10.
IP и маска 255.0.0.0
10.0.15.10 dec
10
.
0
.
15
.
10
10.0.15.10 bin
00001010
.
00000000
.
00001111
.
00001010
10.0.16.10 dec
10
.
0
.
16
.
10
10.0.16.10 bin
00001010
.
00000000
.
00010000
.
00001010
Маска в двоичном виде
11111111
.
00000000
.
00000000
.
00000000
Маска в десятичном виде
255
.
0
.
0
.
0
Сетевая часть адреса занимает только первый октет и выделена жирным шрифтом, поэтому легко понять, что 10.0.15.10 и 10.0.16.10 это два соседних хоста в одной подсети.
Рассмотрим те же адреса но с маской 255.255.240.0
IP и маска 255.255.240.0
10.0.15.10 dec
10
.
0
.
15
.
10
10.0.15.10 bin
00001010
.
00000000
.
00001111
.
00001010
10.0.16.10 dec
10
.
0
.
16
.
10
10.0.16.10 bin
00001010
.
00000000
.
00010000
.
00001010
Маска в двоичном виде
11111111
.
11111111
.
11110000
.
00000000
Маска в десятичном виде
255
.
255
.
240
.
0
Обратите внимание на третий октет. Особенно на записи в двоичном виде.
Ни один из положительных битов адреса 10.0.15.10 не попал в сетевую часть. (нет жирных единиц)
Таким образом у 10.0.15.10 адрес хоста остался прежним, но заметно выросла сетевая часть IP адреса.
У 10.0.16.10 единица в третьем октете попала в сетевую часть. От адреса хоста осталось только 1010 а подсеть теперь не такая как у 10.0.15.10
Таким образом теперь 10.0.16.10 и 10.0.15.10 это не соседние хосты одной подсети а разные хосты в разных подсетях.
Classful Addressing
Классовая адресация
Класс
Диапазон IP адресов
A
0.0.0.0
127.255.255.255
B
128.0.0.0
191.255.255.255
C
192.0.0.0
223.255.255.255
D
224.0.0.0
239.255.255.255
E
240.0.0.0
255.255.255.255
Класс A: первые 8 бит это всегда сетевая часть
Класс B: первые 16 бит это всегда сетевая часть
Класс C: первые 24 бита это всегда сетевая часть
Класс D: все 32 бита это всегда сетевая часть
Типы IP адресов
По тому, какое значение принимает Host Portion можно разделить адреса на три типа
Network Address
У сетевого адреса все биты в Host Portion равны 0
Пример сетевого адреса
255.255.255.0 dec
255
.
255
.
255
.
0
255.255.255.0 bin
11111111
.
11111111
.
11111111
.
00000000
Broadcast Address
У широковещательного адреса все биты в Host Portion равны 1
Пример широковещательного адреса
255.255.255.255 dec
255
.
255
.
255
.
255
255.255.255.255 bin
11111111
.
11111111
.
11111111
.
11111111
В чём отличие поясню на примере: почтальону поручили отнести письмо в офис TopBicycle на улице Партнёрская и выдали инструкцию
Доставить до компании Компания;Сайт;Тип;Адрес TopBicycle;www.TopBicycle.ru;Улица Партнёрская
На следующий день почтальону поручили отнести оповещение о ремонте на улице во все дома и офисы на улице Партнёрская.
