面向连接需要建立一条线路，udp是无连接的，为什么也需要socket建立线路？

UDP是一个简单（和TCP相比）协议，但是，UDP是被误解最多的一个协议，没有之一。

先来看一个小例子。

[centos@centosstream8 ~]$ netstat -paunt

Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address         State       PID/Program name   

udp 0      0 0.0.0.0:67              0.0.0.0:*                           -                  

udp0      0 192.168.231.129:68      192.168.231.254:67      ESTABLISHED - 

意外不意外，加黑的UDP状态竟然是“ESTABLISHED”。

熟悉UDP协议的读者知道，这是一个用于DHCP Session的一个UDP连接。

DHCP Client是本机（192.168.231.129），使用UDP端口号68。

DHCP Server 的IP地址=192.168.231.254，侦听UDP端口号67。

这个UDP所谓的连接是如何建立的？

假设上文的DHCP Client在启动时，本地接口IP=0，也不知道DHCP Server的地址。

DHCP Client进程通过socket（）命令创建一个UDP的Socket。

使用bind（）命令，将端口68和socket.local_port绑定，socket.local_port =68。

使用 connect（）命令，将端口67和socke.peer_port绑定，socket.peer_port =67。

由于不知道DHCP Server的地址，故需要使用广播IP地址255.255.255.255，目的端口号=67，发送一个DHCP Discovery报文。

Sendto --- > 255.255.255.255:67

在发送discovery的期间，socket的四元组信息如下：

• socket.peer_ip =255.255.255.255

• socket.local_ip =0

• socket.peer_port =67

• socket.local_port =68

发完这个消息，4元组变成什么样子的了？

• socket.peer_ip =0 （是不是很意外，被reset为0了）

• socket.local_ip =0

• socket.peer_port =67

• socket.local_port =68

为何要Reset为0啊？

咱们先看DHCP Server是如何回复DHCP Offer的？

• UDP.Destination IP =0

• UDP.Source IP =192.168.231.254

• UDP.Destination port =68

• UDP.Source port =67

这个UDP四元组能被上文socket四元组过滤进来(filer-in)吗?

当然可以的。

如果没有上文的Reset 0操作，这个返回的DHCP Offer报文将被丢弃！！！

因为255.255.255.255 与 192.168.231.254不match。

而 0 与 192.168.231.254 match，0代表wildcard，代表一切。

通过discovery、offer、request、ack 四次消息，最后DHCP Client获得的IP = 192.168.231.129.

好戏结束了吗？

没有！

DHCP Client会将socket的local_ip 与192.168.231.129 bind起来。

对，读者没有猜错。依然需要使用bind()命令：

socket.local_ip =192.168.231.129

还有吗？

由于DHCP Client已经知道DHCP Server的地址，故需要使用connect绑定起来。

socket.peer_ip =192.168.231.254

事已至此，重新审视一下这个socket。

• socket.local_ip =192.168.231.129

• socket.peer_ip =192.168.231.254

• socket.peer_port =67

• socket.local_port =68

由于这个socket四元组唯一，与TCP连接的四元组特征一样（唯一性），故netstat将它的状态设置为“ESTABLISHED”。

使用Connected UDP socket好处是，将DHCP Server的地址信息记录在socket里，下次续租时，直接使用send（）命令即可，而不会像sendto（）需要提供服务器的IP地址。

使用Connected UDP socket还有一个好处，其它服务器的DHCP报文无法插入该连接。

有好处自然有害处，Connected UDP Socket一旦其中的一方变更了IP地址或者端口号，通信就中断了。移动通信的漫游电话，由于在漫游过程中IP地址可能变更，会造成通信障碍。故使用Un-Connected UDP Socket会更合适。

什么是Un-Connected UDP Socket？

一句话，除了socket.local_port ≠0，其它三元组 =0。

最后，UDP Socket 的connect（）是否和TCP的connect（）一样，也会发送报文的？

No，不会发送。

UDP的connect（）和bind（）原理类似，前者是绑定对端（peer）的IP/UDP信息，后者是绑定本机（local）的IP/UDP信息。

原文始发于微信公众号（车小胖谈网络）：面向连接需要建立一条线路，udp是无连接的，为什么也需要socket建立线路？