udp端口不可达 icmp

1，报文格式

报文如下，10.30.13.1往10.30.16.10的80端口发送了一个UDP报文，80端口其实监听的是TCP。

服务器回复了一个类型为端口不可达的ICMP，ICMP数据部分就是请求UDP ip层及其以上的数据。

2，产生的原因

首先原因就是接收udp报文的服务器对应的端口没有开启UDP服务器。注意这里的描述，并不是端口没有开启服务，而是没有开启UDP服务，如果开启了TCP服务，照样也会回port unreachable。

有时候，写UDP socket程序的时候，在调用sendto或者recvfrom的时候，会发现有Connection refused错误返回，错误码是ECONNREFUSED。对于懂得socket接口但是不很很懂网络的人，可能这根本就不是个问题，他会根据错误码知道远端没有这个服务端口，正如socket api的man手册中描述的那样：
ECONNREFUSED
              A remote host refused to allow the network connection (typically because it is not running the requested service).
有时候无知真的是一种幸福！但是如果你十分精通TCP/IP栈，那么就想不通了，UDP既然无连接，怎么知道远端的情况呢？UDP不正如协议标准描述的那样，发出去就不管了吗？对于接收，没有数据就一直等，如果设置了NOWAIT，则直接返回EAGAIN，表示稍后再试。不管怎么说，也不会有ECONNREFUSED这么详细的信息返回才对啊。
        既然UDP不会从对端返回任何错误信息，那么一定有别的什么返回了，总不能凭空猜测啊。这就涉及到了网络协议设计中的数据平面和控制平面了，对于控制平面的消息，可以是带内传输，也可以是带外传输。对于TCP而言，无疑是带内传输的，因为它本身就是有连接的协议，协议本身会处理任何的错误和异常，然而对于UDP而言，因为其设计目的就是保持简单性，故不再附带有任何带内的控制消息逻辑，互联网上为了弥补这一类协议的控制逻辑的缺失，ICMP协议才显得尤为重要！实际上，ICMP，根据名称就可以看出它是一种专门的控制协议，控制和指示IP层发生的事件。
      ECONNREFUSED正是ICMP返回的！然而并不是所有的UDP socket都可以享用ICMP带来的错误提示，毕竟带外控制消息和协议本身的关联太松散了。UDP socket必须显式的connect对端才可以。现在问题又来了，既然UDP根本就是一个无连接的协议，connect的意义何在呢？这其实是socket接口设计的范畴，和协议本身没有任何关系，当一个UDP socket去connect一个远端时，并没有发送任何的数据包，其效果仅仅是在本地建立了一个五元组映射，对应到一个对端，该映射的作用正是为了和UDP带外的ICMP控制通道捆绑在一起，使得UDP socket的接口含义更加丰满。
      我们知道，ICMP错误信息返回时，ICMP的包内容就是出错的那个原始数据包，根据这个原始数据包可以找出一个五元组，根据该五元组就可以对应到一个本地的connect过的UDP socket，进而把错误消息传输给该socket，应用程序在调用socket接口函数的时候，就可以得到该错误消息。如果一个UDP socket没有调用过connect，那么即使有ICMP数据包返回，由于socket保持了UDP的完整语义，协议栈也就不保存关于该socket和对端关联的任何信息，因此也就无法找到一个特定的五元组将错误码传给它。

3，应用程序怎么获知端口不可达。

udp一般应用程序不会获知icmp 的端口不可达信息。

为了获取udp端口不可达的情况，有2种方法：

1）：int val = 1;

setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_RECVERR , &val,sizeof(int));

2）：

对udp进行connect操作，并且将sendto改成send

注：如果发送的目的ip，在当前网络中不存在，会怎么样？

客户端会先发送arp，寻找目的主机的mac，因为目的ip不存在，自然没有回应，但是sendto返回成功（sendto返回成功仅仅表示将该报文发到ip的输出队列中），该报文不会被发送出去。

4，源程序

注意，阻塞情况下，recvfrom会阻塞，即使收到端口不可达消息，也会阻塞。但是经过方法1 和方法2后，recvfrom会返回，返回值是-1，然后判断errno是否是ECONNREFUSED来判断是否收到端口不可达消息。

#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
unsigned char revc_buf[1024];int main()
{int fd,ret,recv_len,size=1024;struct sockaddr_in server_addr,addr;int val = 1;server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.254");server_addr.sin_port = htons(77);fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);if(fd < 0){  perror("socket fail ");return -1;}printf("socket sucess\n");//方法1#if 1setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_RECVERR , &val,sizeof(int));if(sendto(fd, "nihao", strlen("nihao"), 0, (const struct sockaddr *)&(server_addr), sizeof(struct sockaddr_in))<0){perror("sendto fail ");return -1;}printf("sendto sucess\n");recv_len = recvfrom(fd, revc_buf, sizeof(revc_buf), 0, (struct sockaddr *)&addr, (int *)&size);if (ret == -1){if (errno == ECONNREFUSED){printf("Recv port unreachable\n");}}//方法2#elif 0ret = connect(fd, (const struct sockaddr *) &(server_addr), sizeof (struct sockaddr_in));if(ret < 0){printf("connect fail\n");return -1;}ret = send(fd, "ni hao", strlen("nihao"),0);if(ret < 0){printf("write fail\n");return -1;}ret = recvfrom(fd, revc_buf, sizeof(revc_buf), 0, (struct sockaddr *)&addr, (int *)&size);if (ret == -1) {if (errno == ECONNREFUSED){printf("Recv port unreachable\n");}}#endifclose(fd);return 0;
}