socket網路通訊《二》

socket網路通訊

本文注意基於socket來分析tcp連線建立過程。

先回顧一下tcp連線建立過程：

主機a執行的是tcp客戶端程式，主機b執行的是tcp伺服器程式，最初兩端tcp程序處於closed態，a主動開啟連線，對應客戶端connect函式發起連線，b被動接受連線，對應於伺服器listen函式。

伺服器tcp程序先建立傳輸控制塊tcb，準備接受客戶程序的連線請求；

1 客戶端程序也首先建立tcb，然後通過connect函式向伺服器傳送連線請求，同步位syn=1(不攜帶資料)，初始序列號seq=x，客戶端進入syn-sent態;

2 伺服器一直通過listen監控socket，接收到連線請求後，如同意連線，向客戶端發射確認，ack=1，syn=1，ack=x+1,seq=y;伺服器端進入syn-rcvd；

3 客戶端程序收到確認後，這時connect函式返回，對伺服器程序再確認，ack=1，seq=x+1,ack=y+1,客戶端進入連線態established 可讀寫；伺服器收到再次確認後也進入established 可讀寫。

對應socket可總結如下：

總結：客戶端的connect在三次握手的第二次返回，而伺服器端的accept在第三次握手的第三次返回。

tcp連線釋放過程：

tcp程序雙方都處於established態進行讀寫通訊，如果要釋放連線：

1 客戶端程序向伺服器發出釋放連線報文段，fin=1，seq=u，並停止傳送資料，此時客戶端進入fin-wait-1；

2 伺服器收到釋放報文請求後，發出確認ack=1，ack=u+1,seq=v，然後進入closed-wait態，客戶端收到確認訊息後進入fin-wait-2態，並等待伺服器發出連線釋放報文；

3 伺服器發出連線釋放請求，fin=1，ack=1，ack=u+1,seq=w,並進入last-ack；

4 客戶端收到伺服器釋放連線請求後，發出確認，ack=1，seq=u+1,ack=w+1,然後進入time-wait狀態，此時還需在等2msl(最長報文段壽命)後再進入closed。b收到確認訊息後立刻進入closed。

對應socket可總結如下：

某個應用程序首先呼叫close主動關閉連線，這時tcp傳送乙個fin m；

另一端接收到fin m之後，執行被動關閉，對這個fin進行確認。它的接收也作為檔案結束符傳遞給應用程序，因為fin的接收意味著應用程序在相應的連線上再也接收不到額外資料；一段時間之後，接收到檔案結束符的應用程序呼叫close關閉它的socket。這導致它的tcp也傳送乙個fin n；接收到這個fin的源傳送端tcp對它進行確認。這樣每個方向上都有乙個fin和ack。

最後，通過例程實踐，例程內容：

下面編寫乙個簡單的伺服器、客戶端（使用tcp）——伺服器端一直監聽本機的6666號埠，如果收到連線請求，將接收請求並接收客戶端發來的訊息；客戶端與伺服器端建立連線並傳送一條訊息

伺服器端**：

#include#include#include#include#include#include#include#define maxline 4096
int main(int argc, char** argv)
//呼叫socket函式
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = af_inet;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(inaddr_any);//注意網路位元組序與本機位元組序
servaddr.sin_port = htons(6666);
if( bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1)//將socket繫結ip和埠
if( listen(listenfd, 10) == -1)//listen 該埠下的socket，輸入佇列額度10
printf("*****=waiting for client's request*****=\n");
while(1)//accept來自客戶端程序，注意此時產生乙個已建立socket描述符confd

n = recv(connfd, buff, maxline, 0);//讀入到buff
buff[n] = '\0';
printf("recv msg from client: %s\n", buff);
close(connfd);//結束
}close(listenfd);
}

客戶端**：

#include#include#include#include#include#include#include#define maxline 4096
int main(int argc, char** argv)
if( (sockfd = socket(af_inet, sock_stream, 0)) < 0)
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = af_inet;
servaddr.sin_port = htons(6666);
if( inet_pton(af_inet, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0)
if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)//傳送請求
printf("send msg to server: \n");
fgets(sendline, 4096, stdin);
if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0)
//send函式，傳送sendline裡內容
close(sockfd);
exit(0);
}

這是乙個最基本socket通訊例程，上面的伺服器使用的是迭代模式的，即只有處理完乙個客戶端請求才會去處理下乙個客戶端的請求，這樣的伺服器處理能力是很弱的，現實中的伺服器都需要有併發處理。

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網路通訊及Socket

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