C/S模型-TCP
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C/S模型-TCP相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
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概述
下图是基于TCP协议的客户端/服务器模型的一般流程
建立连接过程:服务器调用socket()、bind()、listen()
完成初始化后,调用accept()
阻塞等待,处于监听端口的状态,客户端调用socket()
初始化后,调用connect()
发出SYN段并阻塞等待服务器应答,服务器应答一个SYN-ACK段,客户端收到后从connect()
返回,同时应答一个ACK段,服务器收到后从accept()
返回。
数据传输过程:全双工的通信服务,但是一般的客户端/服务器程序的流程是由客户端主动发起请求,服务器被动处理请求,一问一答的方式。因此,服务器从accept()
返回后立刻调用read()
,读socket
就像读管道一样,如果没有数据到达就阻塞等待,这时客户端调用write()发送请求给服务器,服务器收到后从read()
返回,对客户端的请求进行处理,在此期间客户端调用read()
阻塞等待服务器的应答,服务器调用write()
将处理结果发回给客户端,再次调用read()
阻塞等待下一条请求,客户端收到后从read()
返回,发送下一条请求,如此循环下去。
断开连接过程:如果客户端没有更多的请求了,就调用close()
关闭连接,就像写端关闭的管道一样,服务器的read()
返回0,这样服务器就知道客户端关闭了连接,也调用close()
关闭连接。注意,任何一方调用close()
后,连接的两个传输方向都关闭,不能再发送数据了。如果一方调用shutdown()
则连接处于半关闭状态,仍可接收对方发来的数据。
在学习socket API时要注意应用程序和TCP协议层是如何交互的: 应用程序调用某个socket函数时TCP协议层完成什么动作,比如调用connect()会发出SYN段 应用程序如何知道TCP协议层的状态变化,比如从某个阻塞的socket函数返回就表明TCP协议收到了某些段,再比如read()返回0就表明收到了FIN段。
下面通过最简单的客户端/服务器程序的实例来学习socket API
server代码
server.c
的作用是从客户端读字符,然后将每个字符转换为大写并回送给客户端。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 6666
int main(void)
struct sockaddr_in cliaddr; //专用socketaddr地址结构体
socklen_t cliaddr_len;
int listenfd, connfd;
char buf[MAXLINE];
char str[INET_ADDRSTRLEN];
int i, n;
//创建监听socket
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//专用socketaddr地址结构体,用于bind
struct sockaddr_in servaddr;
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET; /* Address family 地址结构类型 */
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* Internet address IP地址 */
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); /* Port number 端口号*/
bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, 20);
printf("Accepting connections ...\\n");
while (1)
cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
//accpet函数从listen监听队列中接受一个连接,cliaddr传出客户端socket地址结构体
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
n = read(connfd, buf, MAXLINE);
//输出信息
printf("received from %s at PORT %d\\n",
// inet_ntop函数将网络字节序整数表示的客户端地址转换为字符串存入str中,%s
inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
//将客户端端口号网络字节序转换为主机字节序,%d
ntohs(cliaddr.sin_port));
for (i = 0; i < n; i++)
buf[i] = toupper(buf[i]);
write(connfd, buf, n);
close(connfd);
return 0;
client代码
client.c的作用是从命令行参数中获得一个字符串发给服务器,然后接收服务器返回的字符串并打印
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 6666
int main(int argc, char *argv[])
char buf[MAXLINE];
char *str;
if (argc != 2)
fputs("usage: ./client message\\n", stderr);
exit(1);
str = argv[1];
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//服务器socket地址结构体
struct sockaddr_in servaddr;
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET; /* Address family 地址结构类型 */
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr); /* Internet address IP地址 */
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); /* Port number 端口号*/
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
write(sockfd, str, strlen(str));
int n;
n = read(sockfd, buf, MAXLINE);
printf("Response from server:\\n");
write(STDOUT_FILENO, buf, n);
close(sockfd);
return 0;
由于客户端不需要固定的端口号,因此不必调用bind()
,客户端的端口号由内核自动分配。注意,客户端不是不允许调用bind()
,只是没有必要调用bind()
固定一个端口号,服务器也不是必须调用bind()
,但如果服务器不调用bind()
,内核会自动给服务器分配监听端口,每次启动服务器时端口号都不一样,客户端要连接服务器就会遇到麻烦。
以上是关于C/S模型-TCP的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章