网络编程原理(2)

b. 建立套接字连接

建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个在客户端运行，称为ClientSocket，另一个在服务器端运行，称为ServerSocket.

套接字之间的连接过程分为三个步骤: 服务器监视，客户端请求和连接确认.

服务器监视: 服务器端套接字未找到特定的客户端套接字，但是处于等待连接的状态，实时监视网络状态，等待客户端的连接请求.

客户端请求: 是指客户端的套接字发出连接请求，并且要连接的目标是服务器端套接字. 为此，客户端的套接字必须首先描述其所连接的服务器的套接字，指示服务器上套接字的地址和端口号，然后向服务器上的套接字发出连接请求.

连接确认: 当服务器端套接字侦听或接收到客户端套接字连接请求时，它将响应客户端套接字请求，建立新线程，并连接服务器端套接字. 一旦客户确认了描述，双方就正式建立了联系. 服务器端套接字继续处于侦听状态，并继续从其他客户端套接字接收连接请求.

c，套接字连接和TCP连接

创建套接字连接时，可以指定使用的传输层协议. 套接字可以支持不同的传输层协议（TCP或UDP）. 使用TCP协议进行连接时，套接字连接是TCP连接.

d，套接字连接和HTTP连接

由于套接字连接通常是TCP连接，因此一旦建立套接字连接，通信的双方就可以开始相互发送数据内容，直到双方之间的连接断开为止. 但是，在实际的网络应用中，客户端和服务器之间的通信通常需要通过多个中间节点，例如路由器，网关，防火墙等. 默认情况下，大多数防火墙会关闭长时间不活动的连接，导致套接字连接断开. 连接，因此您需要通过轮询告诉网络该连接处于活动状态.

HTTP连接使用“请求-响应”方法. 不仅需要在请求时建立连接，而且客户端还需要向服务器发送请求，然后服务器才能回复数据.

在许多情况下，服务器需要主动将数据推送到客户端，以保持客户端和服务器数据的实时性和同步性. 此时，如果双方建立了Socket连接，则服务器可以直接将数据传输到客户端；如果双方建立了HTTP连接，则服务器需要等待客户端发送请求，然后再将数据发送回客户端. 因此，客户端会定期向服务器发送连接请求，不仅可以保持联机状态，还可以向服务器“询问”是否有新数据，如果有，则将数据传递给客户端.

tcp和udp之间的区别

TCP是面向连接的，可靠的传输（保证数据准确性和数据序列），用于传输大量数据（流模式），速度慢，建立连接需要更多的开销（时间，系统资源）.

TCP是一种流模式协议，它是面向连接的. 也就是说，在持续连接的过程中，套接字中接收到的数据是由同一主机发送的（不考虑被劫持的东西），因此，只要知道保证数据按顺序到达就足够了，每次读取多少数据都没有关系.

TCP: 面向连接的可靠传输（保证数据准确性和数据序列），用于传输大量数据（流模式），速度较慢和更多开销（时间，系统资源）以建立连接.

UDP: 用于非连接，不可靠的传输，少量数据传输（分组模式），速度快.

关于TCP是流模式下的协议，UDP是数据报模式下的协议，这里解释一下，TCP是面向连接的，也就是说，在连续连接的过程中，接收到的套接字数据是由相同的发送主机（不考虑被劫持的东西）. 因此，知道每次读取多少数据就足以保证数据按顺序到达.

并且UDP是无连接协议，也就是说，只要知道接收端的IP和端口并且网络可访问，任何主机都可以将数据发送到接收端. 此时，如果您一次可以读取多条消息的数据，则将导致混乱. 例如，主机A发送消息P1，主机B发送消息P2. 如果可以读取多个消息的数据，则P1和P2的数据将合并在一起. 这样的数据是没有意义的. 的.

TCP三向握手和四次挥动的手

与SOCKET开发人员相比，TCP创建过程和连接断开过程由TCP / IP协议栈自动创建. 因此，开发人员无需控制此过程. 但这对理解TCP的基本运行机制很有帮助.

所以在这里详细解释这两个过程.

TCP三向握手

所谓的三向握手意味着在建立TCP连接时，客户端和服务器总共需要发送3个数据包.

三向握手的目的是连接到服务器的指定端口，建立TCP连接，并同步连接双方的序列号和确认号并交换TCP窗口大小信息. 在套接字编程中，客户端执行connect（）. 将触发三个握手.

TCP Three-way handshake.png

首先了解一些符号，即SYN（同步），同步符号，ACK（确认），即确认符号seq应该是序列号，序列号的含义，最后还有四个握手鳍，应该是final，指示结束符号.

第一次握手: 客户端发送一个TCP数据包，该数据包的SYN标志位置1指示客户端要连接的服务器端口，并且初始序列号X存储在数据包的序列号字段中标头.

第二次握手: 服务器发送回确认数据包（ACK）响应. 也就是说，SYN标志位和ACK标志位都同时为1，将确认号（确认号）设置为客户的序列号加1，即X +1.

第三次握手: 客户端再次发送确认数据包（ACK）. SYN标志为0，ACK标志为1. 然后将服务器发送的ACK的序列号字段设置为+1，并将其发送到确定字段中的另一方. 并将序列号+1放入数据段中.

tcp挥手四次

TCP连接的删除需要发送四个数据包，因此称为四次握手. 客户端和服务器都可以在套接字中主动发起一系列操作

在编程中，任何一方都执行close（）操作以生成wave操作.

TCP挥手四次. png

其实有个问题，为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？
这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后，它可以把ACK和SYN（ACK起应答作用，而SYN起同步作用）放在一个报文里来发送。但关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你可以未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的

三个握手，四个波浪，详细说明

tcpsocket和udpsocket的特定实现

tcp和udp的套接字不同. 这是两个设计框架

TCP客户端服务器编程基本框架

TCP服务器客户端design.jpg

基本UDP客户端-服务器编程基本框架流程图

UDP服务器客户端design.jpg

套接字有两种常见的类型: 流套接字（SOCK_STREAM）和数据报套接字（SOCK_DGRAM）. 流是面向连接的套接字，旨在用于面向连接的TCP服务应用程序. 数据报类型的Socket是无连接Socket，对应于无连接UDP服务应用程序.

SYN（同步）是TCP / IP建立连接时使用的握手信号. 当客户端和服务器之间建立正常的TCP网络连接时，客户端首先发送SYN消息. 服务器以SYN + ACK进行响应，以表示它已接收到该消息，最后，客户端以ACK消息进行响应. 这样，可以在客户端和服务器之间建立可靠的TCP连接，并且可以在客户端和服务器之间传输数据.

ACK（确认），即确认字符，是数据通信中从接收站发送到发送站的一种传输控制字符. 表示已确认已正确接收发送的数据

PID（进程标识）是指进程标识号，即进程标识符. 操作系统中的每个打开的程序都会创建一个进程ID或PID.

屏幕截图2017年5月30日上午11.09.51.png

参考

插座

名词解释

node.js安装

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