UDP套接字编程：从基础到高级实践

该课程主要关注用户数据报协议UDP在TCP/IP Socket编程中的应用，适合有一定C语言基础、计算机网络知识、操作系统原理了解以及Linux使用经验的学生。课程内容包括理论和实验部分，涉及TCP/IP协议栈的基础知识，如OSI模型和TCP/IP模型的对比，以及客户端-服务器（C/S）服务模型的介绍。重点讲解基本的UDP和TCP套接字编程，名字与IP地址转换，并发服务器实现（多进程和多线程），数据I/O和多路复用，以及广播与多播的概念。 在TCP/IP协议中，UDP是一种无连接的服务，它不保证数据包的可靠传输，没有握手过程，发送数据时无需预先建立连接。这使得UDP具有较低的开销和较高的传输速度，常用于实时数据传输如音频、视频流或者DNS查询等对丢包容忍度较高的场景。 套接字是网络通信的基本接口，提供了进程间的通信能力。在UDP套接字编程中，程序员需要负责处理数据的发送和接收，包括错误检查和可能的重传机制，因为这些功能UDP协议本身并不提供。基本的UDP套接字操作包括创建套接字、绑定端口号、接收数据、发送数据以及关闭套接字。 在课程的实验部分，学生将学习如何使用C或C++编写程序，利用gcc或g++编译器进行编译，并通过gdb调试器进行调试。实验内容涵盖了从创建基本的UDP通信到实现更复杂的并发服务器。 先修课程中提到的《TCP/IPSockets编程（C语言实现）》是一本推荐的教材，由Michael J. Donahoo和Kenneth L. Calvert撰写，陈宗斌等人翻译，由清华大学出版社出版，可以作为深入学习TCP/IP Socket编程的参考资料。 课程还将涉及网络协议，如IP地址的逻辑结构（32位，通常以点分十进制表示）和协议的重要性，它是数据交换的规则和标准。此外，ISO/OSI七层模型被引入，帮助理解网络通信的不同层次和功能，从物理层的二进制传输，到应用层的网络应用处理。 在实际操作中，学生需要掌握如何在不同层面上使用相应的协议，如网络层的IP协议，传输层的TCP和UDP协议，以及数据链路层的介质访问控制等。通过这门课程的学习，学生将具备创建和维护基于UDP的网络应用程序的能力。