电子说
一、概述
TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议是网络体系结TCP/IP模型中传输层一层中的两个不同的通信协议。
TCP:传输控制协议,一种面向连接的协议,给用户进程提供可靠的全双工的字节流,TCP套接口是字节流套接口(stream socket)的一种。
UDP:用户数据报协议。UDP是一种无连接协议。UDP套接口是数据报套接口(datagram socket)的一种。
1)基本TCP客户—服务器程序设计基本框架
说明:(三路握手)
1.客户端发送一个SYN段(同步序号)指明客户打算连接的服务器端口,以及初始化序号(ISN) 。
2.服务器发回包含服务器的初始序号的SYN报文段作为应答。同时,将确认序号(ACK)设置为客户的ISN加1以对客户的SYN 报文段进行确认。一个SYN将占用一个序号。
3.客户必须将确认序号设置为服务器的ISN加1以对服务器的SYN报文段进行确认。
从上面的流程图比较我们可以很明显的看出UDP没有三次握手过程。简单点说。UDP处理的细节比TCP少。UDP不能保证消息被传送到(它也报告消息没有传送到)目的地。UDP也不保证数据包的传送顺序。UDP把数据发出去后只能希望它能够抵达目的地。
TCP优缺点:
优点:
1.TCP提供以认可的方式显式地创建和终止连接。
2.TCP保证可靠的、顺序的(数据包以发送的顺序接收)以及不会重复的数据传输。
3.TCP处理流控制。
4.允许数据优先
5.如果数据没有传送到,则TCP套接口返回一个出错状态条件。
6.TCP通过保持连续并将数据块分成更小的分片来处理大数据块。—无需程序员知道
缺点: TCP在转移数据时必须创建(并保持)一个连接。这个连接给通信进程增加了开销,让它比UDP速度要慢。
UDP优缺点:
1.UDP不要求保持一个连接
2.UDP没有因接收方认可收到数据包(或者当数据包没有正确抵达而自动重传)而带来的开销。
3.设计UDP的目的是用于短应用和控制消息
4.在一个数据包连接一个数据包的基础上,UDP要求的网络带宽比TDP更小。
Socket接口是TCP/IP网络的API,Socket接口定义了许多函数或例程,程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程,必须理解Socket接口。
Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话,就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket(),该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。
常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。
1、socket调用库函数主要有:
创建套接字
Socket(af,type,protocol)
建立地址和套接字的联系
bind(sockid, local addr, addrlen)
服务器端侦听客户端的请求
listen( Sockid ,quenlen)
建立服务器/客户端的连接 (面向连接TCP)
客户端请求连接
Connect(sockid, destaddr, addrlen)
服务器端等待从编号为Sockid的Socket上接收客户连接请求
newsockid=accept(Sockid,Clientaddr, paddrlen)
发送/接收数据
面向连接:
send(sockid, buff, bufflen)
recv( )
面向无连接:
sendto(sockid,buff,…,addrlen)
recvfrom( )
释放套接字
close(sockid)
2、TCP/IP应用编程接口(API)
服务器的工作流程:首先调用socket函数创建一个Socket,然后调用bind函数将其与本机地址以及一个本地端口号绑定,然后调用listen在相应的socket上监听,当accpet接收到一个连接服务请求时,将生成一个新的socket。服务器显示该客户机的IP地址,并通过新的socket向客户端发送字符串” hi,I am server!”。最后关闭该socket。
main()
{
int sock_fd, client_fd; /*sock_fd:监听socket;client_fd:数据传输socket */
struct sockaddr_in ser_addr; /* 本机地址信息 */
struct sockaddr_in cli_addr; /* 客户端地址信息 */
char msg[MAX_MSG_SIZE]; /* 缓冲区*/
ser_sockfd = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 ); /*创建连接的SOCKET */
if ( ser_sockfd < 0 )
{ /*创建失败 */
fprintf( stderr, "socker Error:%sn", strerror( errno ) );
exit( 1 );
}
/* 初始化服务器地址*/
addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
bzero( &ser_addr, addrlen );
ser_addr.sin_family = AF_INET;
ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl( INADDR_ANY );
ser_addr.sin_port = htons( SERVER_PORT );
if ( bind( ser_sockfd, (struct sockaddr *) &ser_addr, sizeof(struct sockaddr_in) ) < 0 )
{ /*绑定失败 */
fprintf( stderr, "Bind Error:%sn", strerror( errno ) );
exit( 1 );
}
/ 侦听客户端请求 /
if ( listen( ser_sockfd, BACKLOG ) < 0 )
{
fprintf( stderr, "Listen Error:%sn", strerror( errno ) );
close( ser_sockfd );
exit( 1 );
}
while ( 1 )
{ /* 等待接收客户连接请求*/
cli_sockfd = accept( ser_sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &addrlen );
if ( cli_sockfd <= 0 )
{
fprintf( stderr, "Accept Error:%sn", strerror( errno ) );
}else { / 开始服务 /
recv( cli_addr, msg, MAX_MSG_SIZE, 0 ); /* 接受数据*/
printf( "received a connection from %sn", inet_ntoa( cli_addr.sin_addr ) );
printf( "%sn", msg ); /*在屏幕上打印出来 */
strcpy( msg, "hi,I am server!" );
send( cli_addr, msg, sizeof(msg), 0 ); / 发送的数据 /
close( cli_addr );
}
}
close( ser_sockfd );
}
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