CocoaAsyncSocket_1.简介

原文:https://github.com/robbiehanson/CocoaAsyncSocket/wiki/Intro

Introduction to Sockets

如果你是网络初学者,这里便是起点。使用 socket 和使用文件是非常不同的,尽管 API 可能是相似的。对网络基础知识的理解上做一点投资会有很大的帮助。而且从长远来看,它可以为你节省很多时间,并防止产生挫败感。

我们将保持简短,并限定于开发人员所关注的东西:只是开发人员完成目标所需的内容,同时不会跳过重要的基础知识,以免日后造成问题。

Sockets, Ports, and DNS - Oh My!

在网络术语中,一台计算机是有许多 socket 套接字的主机。一个套接字是通信通道的一端,称为网络连接;另一端是另一个套接字。从自身的角度来说,任何一个套接字都是本地套接字,而连接另一端的套接字就是远程套接字。

要建立连接,两个 sockets 中的一个必须与另一个取得联系。要想取得联系,该套接字必须知道另一个套接字的地址。每个 socket 都有一个地址。地址由两部分组成:主机地址和端口号。主机地址是计算机的 IP 地址,端口号是唯一标识计算机上托管的每个套接字的唯一标识。

一台计算机可以有多个主机地址,因为它可以有多个网络接口。例如,一台计算机可能配备了以太网卡、调制解调器、WiFi 卡、VPN 连接、蓝牙等。而除了这些之外,还有一个特殊的接口用于连接自己(称为 "loopback",有时也称为 "localhost")。

像 "google.com" 这样的地址对应的是一个主机地址,但它本身并不是一个主机地址。它是一个 DNS 条目或 DNS 名称,通过 DNS 查询操作转换为主机地址。我们可以把 DNS 想象成一本电话簿。如果你想给某人打电话,但不知道他的号码,你可以在电话簿中查询以获得他们的号码。他们的名字与电话号码相匹配。同样,DNS 将一个名字(如 "google.com")与一个 IP 地址相匹配。

Networking Huh?

问题的关键是你要进行通信的网络不可靠。也许你要通过互联网发送数据出去。也许要通过 WiFi,或者通过蜂窝网络发送。也可能是通过卫星发送到太空。你可能甚至不知道。

但让我们假设一下,你确实知道。让我们假设你知道所有的通信都将在一个封闭的商业网络中,通过常规的以太网进行。通信将是100%可靠的,对吗?错了。我指的也不是断线或断电。

所有被发送或接收的数据都会被分解成小数据包。这些数据包会被传送到网络上,然后到达路由器,路由器必须决定它们的去向。但在流量爆发时,路由器可能会被数据包超载。数据包进来的速度超过了路由器对它们的路由选择。会发生什么?同样的事情,每天在世界各地发生数百万次:路由器开始丢包。

除了在网络上丢失数据包外,接收电脑也可能被迫丢包。也许是计算机超载,或者接收应用程序从操作系统读取数据的速度不够快。还有一种可能是数据包在传输过程中被破坏了,也许是电干扰造成的。而这一切还没有涉及到 WiFi 或互联网等引入的其他问题。

如果你是网络新手,你可能会想,一切都能像它一样好用,这是一个奇迹。事实上,这个奇迹来自于过去几十年来完善的网络协议,以及理解它们并有效使用它们的开发人员。(那就是你!)

Bring on the Protocols

你可能可以列出几十个与计算机网络有关的协议。

HTTP, FTP, XMPP, POP, IMAP, SMTP, DHCP, DNS, VoIP, SIP, RTP, RTCP, ...

但这些协议中的每一个都是在另一个协议的基础上分层的,为它处理网络问题。这些低层协议处理了大部分网络方面的问题,这样应用层协议(上面列出的那些协议)就可以专注于应用方面。

上面列出的 "应用层协议" 是建立在 "传输层协议" 层之上的。而在上面列出的所有协议中,只有两个传输层协议。TCP 和 UDP。

UDP

用户数据报协议(UDP)是两者中比较简单的一种。你只能把少量的数据放到 UDP 数据包中,然后你就把它送过去。然后......就是这样。不能保证消息会到达。如果你连续发送多个数据包,也不能保证它们会按顺序到达。看起来很不可靠,不是吗?但它的弱点也是它的优势。如果你要发送时间敏感的数据,比如 VoIP 通话中的音频,那么你不希望你的传输协议浪费时间重传丢失的数据包,因为丢失的音频无论如何都会太晚到达,无法播放。事实上,流媒体音频和视频是 UDP 的一些最大用途。

UDP 还有一个优势,它不需要 "握手连接"。你可以这样想。如果你坐在火车上,你想和旁边的陌生人进行长时间的交谈,你可能会从介绍开始。比如说:"你要去哪里?哦,是的,我也在往那个方向走。我叫罗比,你叫什么名字?" 但如果你只是想知道时间,那么你可以跳过介绍。你不会被要求告诉陌生人你的名字。你可以直接说,"对不起,你有时间吗?" 陌生人可以很快地回答,你们就可以继续做你们正在做的事情了。这就是为什么像 DNS 这样的协议会基于 UDP 协议。这样你的电脑就可以说:"打扰一下,请问 google.com 的 IP 是多少?" 而服务器可以快速响应。

TCP

传输控制协议(TCP)可能是你使用最多的协议。无论你是在浏览网页、查看电子邮件,还是向朋友发送即时信息,你可能都在使用TCP。

TCP 是为 "长对话" 而设计的。所以有一个初始的连接握手步骤,之后数据可以在必要的时间内来回流动。但 TCP 的伟大之处在于,它的设计是为了在面对不可靠的网络时,让通信变得可靠。所以它为我们做了各种非常酷的事情。如果你通过 TCP 发送一些信息,而其中一部分丢失了,协议会自动找出丢失的信息并重新发送。而当你发送信息时,TCP 会确保信息总是以正确的顺序到达。但是,等等,还有更多! 该协议还会检测到网络中的拥堵情况,并相应地自动调整规模,让每个人都能共享。

所以,使用 TCP 有很多很好的理由,它很适合很多网络任务。另外,通过 TCP 发送的数据量是没有限制的。它被设计成一个开放的数据流,向两个或多个方向流动。只是由应用层来决定这些数据是什么样子的。

Where do we fit in?

那么...UDP 和 TCP...我们如何使用它们?CocoaAsyncSocket 库提供的就是这些吗?TCP 和 UDP 的实现?不,不完全是。正如你可以想象的那样,TCP 和 UDP 被到处使用。所以它们自然是由操作系统提供的。如果你打开你的终端,输入 "man socket",你可以看到底层的 BSD socket API。这些库本质上是位于低级套接字 API 之上的封装器,并为您,开发者,提供了一个易于使用的 Objective-C 框架。

因此,CocoaAsyncSocket 提供了一个伟大的 API,为您简化了网络。但是联网仍然很棘手,所以我们建议你在开始之前阅读以下内容。

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