网络编程

Linux Socket编程(不限Linux)

C/C++ socket编程教程:1天玩转socket通信技术 


一些基本概念

socket:套接字,计算机之间进行通信的一种约定。
网络编程:编写程序使两台联网的计算机相互交换数据。

典型应用:Web 服务器和浏览器。浏览器获取用户输入的URL,向服务器发起请求,服务器分析接收到的URL,将对应的网页内容返回给浏览器,浏览器再经过解析和渲染,就将文字、图片、视频等元素呈现给用户。

确定计算机位置:IP地址。有了IP地址可以找到目标计算机,但仍不能通信,端口号用来区分不同的网络程序(web ftp smtp)。端口(Port)是一个虚拟的、逻辑上的概念。

协议(Protocol)就是网络通信的约定,通信的双方必须都遵守才能正常收发数据。

数据传输方式:                                                                                                               
1) SOCK_STREAM 表示面向连接的数据传输方式(http协议 网页)                                      
2) SOCK_DGRAM 表示无连接的数据传输方式(QQ视频和语言)


socket() 函数用来创建套接字,确定套接字的各种属性,然后服务器端要用 bind() 函数将套接字与特定的IP地址和端口绑定起来,只有这样,流经该IP地址和端口的数据才能交给套接字处理;而客户端要用 connect() 函数建立连接。

对于服务器端程序,使用 bind() 绑定套接字后,还需要使用 listen() 函数让套接字进入被动监听状态,再调用 accept() 函数,就可以随时响应客户端的请求了。listen() 只是让套接字进入监听状态,并没有真正接收客户端请求,listen() 后面的代码会继续执行,直到遇到 accept()。accept() 会阻塞程序执行(后面代码不能被执行),直到有新的请求到来。

可以使用 write()/send() 函数发送数据,使用 read()/recv() 函数接收数据。数据的接收和发送是无关的,read()/recv() 函数不管数据发送了多少次,都会尽可能多的接收数据。也就是说,read()/recv() 和 write()/send() 的执行次数可能不同。例如,write()/send() 重复执行三次,每次都发送字符串"abc",那么目标机器上的 read()/recv()可能分三次接收,每次都接收"abc";也可能分两次接收,第一次接收"abcab",第二次接收"cabc";也可能一次就接收到字符串"abcabcabc"。

数据的“粘包”问题:客户端发送的多个数据包被当做一个数据包接收。也称数据的无边界性,read()/recv() 函数不知道数据包的开始或结束标志(实际上也没有任何开始或结束标志),只把它们当做连续的数据流来处理。

TCP套接字的阻塞模式。所谓阻塞,就是上一步动作没有完成,下一步动作将暂停,直到上一步动作完成后才能继续,以保持同步性。每个 socket 被创建后,都会分配两个缓冲区,输入缓冲区和输出缓冲区,write()/send(),read()/recv()可能会发生阻塞。

close()/closesocket()shutdown()
shutdown() 用来关闭连接,而不是套接字,不管调用多少次 shutdown(),套接字依然存在,直到调用 close() / closesocket() 将套接字从内存清除。


TCP三次握手

TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的通信协议,数据在传输前要建立连接,传输完毕后还要断开连接。

Seq:序号
Ack:确认号
SYN:标志位,表示该数据包用来建立连接

三次握手的关键是要确认对方收到了自己的数据包,这个目标就是通过“确认号(Ack)”字段实现的。计算机会记录下自己发送的数据包序号 Seq,待收到对方的数据包后,检测“确认号(Ack)”字段,看Ack = Seq + 1是否成立,如果成立说明对方正确收到了自己的数据包。

TCP 套接字的数据交换过程

主机A分2次(分2个数据包)向主机B传递200字节的过程。


注意Ack 号为 1301 而不是 1201,原因在于 Ack 号的增量为传输的数据字节数。假设每次 Ack号不加传输的字节数,这样虽然可以确认数据包的传输,但无法明确100字节全部正确传递还是丢失了一部分,比如只传递了80字节。


因此按如下的公式确认Ack 号:Ack号 = Seq号 + 传递的字节数 + 1

客户端主动断开连接

TIME_WAIT 要等待 2MSL(Maximum Segment Lifetime,报文最大生存时间) 才会进入 CLOSED 状态。ACK 包到达服务器需要 MSL 时间,服务器重传 FIN 包也需要 MSL时间,2MSL 是数据包往返的最大时间,如果 2MSL 后还未收到服务器重传的 FIN 包,就说明服务器已经收到了 ACK 包。


UDP 是非连接的传输协议,没有建立连接和断开连接的过程。UDP不必调用 listen() 和 accept() 函数。UDP中只有创建套接字的过程和数据交换的过程。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,222评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,455评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,720评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,568评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,696评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,879评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,028评论 3 409
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,773评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,220评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,550评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,697评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,360评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,002评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,782评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,010评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,433评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,587评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • 最近在看《UNIX网络编程 卷1》和《FREEBSD操作系统设计与实现》这两本书,我重点关注了TCP协议相关的内容...
    腩啵兔子阅读 1,156评论 0 7
  • 引言 网络学习的核心内容就是网络协议的学习 网络协议:网络中进行数据交换而建立的规则、标准或者说是约定的集合因为不...
    _凉风_阅读 1,978评论 8 22
  • 1. 网络编程概述 1.1 计算机网络 是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接...
    JackChen1024阅读 1,033评论 0 3
  • 亲爱的同学: 弹指一挥间,一晃毕业多年。 曾记否,毕业前,泪眼挥手相送; 现如今,毕业后,记忆俨然朦胧。 感慨万千...
    蝶恋花人恋情阅读 279评论 0 2
  • 儿子问到书买了没?手机买了没?我答,书买了,手机没货。然后就聊到使用手机的管控,接受思源的指导,在使用手机协议书方...
    伶丽阅读 257评论 5 3