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Node.js UDP/Datagram

调用 require('dgram') ,可以使用数据报文 sockets(Datagram sockets)。

重要提醒: dgram.Socket#bind() 的行为在 v0.10 做了改动 ,它总是异步的。如果你的代码像下面的一样:

var s = dgram.createSocket('udp4');
s.bind(1234);
s.addMembership('224.0.0.114');

现在需要改为:

var s = dgram.createSocket('udp4');
s.bind(1234, function() {
  s.addMembership('224.0.0.114');
});

dgram.createSocket(type[, callback])

  • type 字符串. ‘udp4’ 或 ‘udp6’
  • callback 函数. 附加到 message 事件的监听器。可选参数。
  • 返回: Socket 对象

创建指定类型的数据报文(datagram) Socket。有效类型是udp4udp6

接受一个可选的回调,会被添加为 message 的监听事件。

如果你想接收数据报文(datagram)可以调用 socket.bind()socket.bind() 将会绑定到所有接口(”all interfaces”)的随机端口上( udp4udp6 sockets 都适用)。你可以通过socket.address().addresssocket.address().port 获取地址和端口。

dgram.createSocket(options[, callback])

  • options 对象
  • callback 函数. 给 message 事件添加事件监听器.
  • 返回: Socket 对象

参数 options 必须包含 type 值(udp4udp6),或可选的 boolean 值 reuseAddr

reuseAddr 为 true 时, socket.bind() 将会重用地址,即使另一个进程已经绑定 socket。 reuseAddr 默认为 false

回调函数为可选参数,作为 message 事件的监听器。

如果你想接受数据报文(datagram),可以调用 socket.bind()socket.bind() 将会绑定到所有接口( “all interfaces” )地址的随机端口上( udp4udp6 sockets 都适用)。你可以通过socket.address().addresssocket.address().port 获取地址和端口。

Class: dgram.Socket

报文数据 Socket 类封装了数据报文(datagram) 函数。必须通过 dgram.createSocket(...) 函数创建。

Event: ‘message’

  • msg 缓存对象. 消息。
  • rinfo 对象. 远程地址信息。

当 socket 上新的数据报文(datagram)可用的时候,会触发这个事件。msg 是一个缓存,rinfo 是一个包含发送者地址信息的对象

socket.on('message', function(msg, rinfo) {
  console.log('Received %d bytes from %s:%d\n',
              msg.length, rinfo.address, rinfo.port);
});

Event: ‘listening’

当 socket 开始监听数据报文(datagram)时触发。在 UDP socket 创建时触发。

Event: ‘close’

当 socket 使用 close() 关闭时触发。在这个 socket 上不会触发新的消息事件。

Event: ‘error’

  • exception Error 对象

当发生错误时触发。

socket.send(buf, offset, length, port, address[, callback])

  • buf 缓存对象 或 字符串. 要发送的消息。
  • offset 整数. 消息在缓存中得偏移量。
  • length 整数. 消息的比特数。
  • port 整数. 端口的描述。
  • address 字符串. 目标的主机名或 IP 地址。
  • callback 函数. 当消息发送完毕的时候调用。可选。

对于 UDP socket,必须指定目标端口和地址。 address 参数可能是字符串,它会被 DNS 解析。

如果忽略地址或者地址是空字符串,将使用 '0.0.0.0''::0' 替代。依赖于网络配置,这些默认值有可能行也可能不行。

如果 socket 之前没被调用 bind 绑定,则它会被分配一个随机端口并绑定到所有接口( “all interfaces” )地址(udp4 sockets 的'0.0.0.0' , udp6 sockets 的'::0')

回调函数可能用来检测 DNS 错误,或用来确定什么时候重用 buf 对象。注意,DNS 查询会导致发送tick延迟。通过回调函数能确认数据报文(datagram)是否已经发送的

考虑到多字节字符串情况,偏移量和长度是字节长度byte length,而不是字符串长度。

下面的例子是在 localhost 上发送一个 UDP 包给随机端口:

var dgram = require('dgram');
var message = new Buffer("Some bytes");
var client = dgram.createSocket("udp4");
client.send(message, 0, message.length, 41234, "localhost", function(err) {
  client.close();
});

关于 UDP 数据报文(datagram) 尺寸

IPv4/v6 数据报文(datagram)的最大长度依赖于MTU (Maximum Transmission Unit)和 Payload Length 的长度。

  • Payload Length 内容为 16 位宽,它意味着 Payload 的最大字节说不超过 64k,其中包括了头信息和数据(65,507 字节 = 65,535 − 8 字节 UDP 头 − 20 字节 IP 头);对于环回接口(loopback interfaces)这是真的,但对于多数主机和网络来说不太现实。
  • MTU 能支持数据报文(datagram)的最大值(以目前链路层技术来说)。对于任何连接,IPv4 允许的最小值为 68MTU,推荐值为 576 (通常推荐作拨号应用的 MTU),无论他们是完整接收还是碎片接收。

    对于 IPv6MTU 的最小值为 1280 字节,最小碎片缓存大小为 1500 字节。16 字节实在是太小,所以目前链路层一般最小 MTU 大小为 1500

我们不可能知道一个包可能进过的每个连接的MTU。通常发送一个超过接收端 MTU 大小的数据报文(datagram)会失效。(数据包会被悄悄的抛弃,不会通知发送端数据包没有到达接收端)。

socket.bind(port[, address][, callback])

  • port 整数
  • address 字符串, 可选
  • callback 没有参数的函数, 可选。绑定时会调用回调。

对于 UDP socket,在一个端口和可选地址上监听数据报文(datagram)。如果没有指定地点,系统将会参数监听所有的地址。绑定完毕后,会触发 “listening” 事件,并会调用传入的回调函数。指定监听事件和回调函数非常有用。

一个绑定了的数据报文 socket 会保持 node 进程运行来接收数据。

如果绑定失败,会产生错误事件。极少数情况(比如绑定一个关闭的 socket)。这个方法会抛出一个错误。

以下是 UDP 服务器监听端口 41234 的例子:

var dgram = require("dgram");

var server = dgram.createSocket("udp4");

server.on("error", function (err) {
  console.log("server error:\n" + err.stack);
  server.close();
});

server.on("message", function (msg, rinfo) {
  console.log("server got: " + msg + " from " +
    rinfo.address + ":" + rinfo.port);
});

server.on("listening", function () {
  var address = server.address();
  console.log("server listening " +
      address.address + ":" + address.port);
});

server.bind(41234);
// server listening 0.0.0.0:41234

socket.bind(options[, callback])

  • options {对象} – 必需. 有以下的属性:
    • port {Number} – 必需.
    • address {字符串} – 可选.
    • exclusive {Boolean} – 可选.
  • callback {函数} – 可选.

options 的可选参数portaddress,以及可选参数 callback,好像在调用 socket.bind(port, [address], [callback])

如果 exclusivefalse (默认),集群进程将会使用相同的底层句柄,允许连接处理共享的任务。当exclusivetrue 时,句柄不会共享,尝试共享端口也会失败。监听 exclusive 端口的例子如下:

socket.bind({
  address: 'localhost',
  port: 8000,
  exclusive: true
});

socket.close()

关闭底层 socket 并且停止监听数据。

socket.address()

返回一个包含套接字地址信息的对象。对于 UDP socket,这个对象会包含address , familyport

socket.setBroadcast(flag)

  • flag Boolean

设置或清除 SO_BROADCAST socket 选项。设置这个选项后,UDP 包可能会发送给一个本地的接口广播地址。

socket.setTTL(ttl)

  • ttl 整数

设置 IP_TTL socket 选项。 TTL 表示生存时间(Time to Live),但是在这个上下文中它指的是报文允许通过的 IP 跃点数。各个转发报文的路由器或者网关都会递减 TTL。如果 TTL 被路由器递减为0,则它将不会被转发。改变 TTL 的值通常用于网络探测器或多播。

setTTL() 的参数为 1 到 255 的跃点数。多数系统默认值为 64.

socket.setMulticastTTL(ttl)

  • ttl 整数

设置 IP_MULTICAST_TTL socket 选项. TTL 表示生存时间(Time to Live),但是在这个上下文中它指的是报文允许通过的 IP 跃点数。 各个转发报文的路由器或者网关都会递减 TTL。如果 TTL 被路由器递减为0,则它将不会被转发。改变 TTL 的值通常用于网络探测器或多播。

setMulticastTTL() 的参数为 1 到 255 的跃点数。多数系统默认值为 1.

socket.setMulticastLoopback(flag)

  • flag Boolean

设置或清空 IP_MULTICAST_LOOP socket 选项。设置完这个选项后,当该选项被设置时,组播报文也会被本地接口收到。

socket.addMembership(multicastAddress[, multicastInterface])

  • multicastAddress 字符串
  • multicastInterface 字符串, 可选

告诉内核加入广播组,选项为 IP_ADD_MEMBERSHIP socket

如果没有指定 multicastInterface,操作系统会给所有可用的接口添加关系。

socket.dropMembership(multicastAddress[, multicastInterface])

  • multicastAddress 字符串
  • multicastInterface 字符串, 可选

addMembership 相反 – 用 IP_DROP_MEMBERSHIP 选项告诉内核离开广播组 。如果没有指定 multicastInterface,操作系统会移除所有可用的接口关系。

socket.unref()

在 socket 上调用 unref 允许程序退出,如果这是在事件系统中唯一的活动 socket。如果 socket 已经unref,再次调用 unref 将会无效。

socket.ref()

unref 相反,如果这是唯一的 socket,在一个之前被 unref 了的 socket 上调用 ref 将不会让程序退出(缺省行为)。如果一个 socket 已经被 ref,则再次调用 ref 将会无效。


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