socket网络通信

Posted 2020-08-13

1、socket通常也称作“套接字”，用于描述IP地址和端口。在internet上的主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务，每种服务都打开一个socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。

2、网络基础知识

    1、IP地址：IP网络中每台主机具有唯一的ip地址，ip地址是一个逻辑地址，因特网上的ip地址是唯一的。IPV4由4个字节组成，经常以点分十进制表示

　 2、七层:物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。每层都规定了完成的功能以及相应的协议

         物理层：提供二进制传输，确定在通信道路上如何传输比特流

         数据链路层：提供介质访问，加强物理层的传输功能，建立一条无差错的传输路线

         网络层：提供IP寻址和路由，因为在网络上数据可以有多条道路到达目的地，网络层负责找出最佳的传输线路

         传输层：为源主机到目的主机提供可靠的数据传输服务，隔离网络的上下层协议，使得网络层与下层协议无关

         会话层：在两个相互通信的应用进程之间建立，组织和协调其相互之间的通信

         表示层：处理被传送数据的表示问题

         应用层：为用户的网络应用程序提供网络通信的服务

3、协议：

      应用层协议：文件传输协议（ftp）， 超文本传输协议（http）

　　传输层协议：

         1、tcp：面向连接的可靠传输协议，利用tcp进行网络通信时，首先要通过三次握手，以确立双方的连接，一旦连接建立好，就可以进行通信了，tcp提供了数据确认和数据重传机制，保证了发送的数据一定会到达通信的对方

         2、udp：udp是无连接的，不可靠的传输协议，采用udp进行通信时，不需要建立连接，可以直接向一个ipd地址发送数据，但是对方是否收到就无法确认了。（所以会发生丢包）

4、流式套接字：提供面向连接，可靠的数据传输服务，数据无差错，无重复的发送，且按照发送顺序接收，基于tcp协议实现的

     数据报式套接字：提供无连接服务，数据包以独立形式发送，不提供无错保证，数据可能丢失或者重复，是基于udp协议实现的。

5、tcp/ip是什么？

     tcp/ip是个协议组，可分为三个层次：网络层，传输层和应用层

     在网络层有ip协议

     在传输层有tcp协议和udp协议

     在应用层有ftp，http

6、socket是什么？

    socket是应用层与tcp/ip协议组通信的中间软件抽象层，一组接口，把复杂的tcp/ip协议隐藏在socket接口后面

    所以http就是tcp/ip应用层的协议，socket是他们的软件抽象层

7、短连接： 连接->传输数据—>关闭连接

    http是无状态的，浏览器和服务器每进行一次http操作，就联立一次连接，但任务结束就中断连接

    也可以这样说：短连接是指socket连接后发送后接收完数据后马上断开连接

8、长连接：

    连接->传输数据->保持连接->传输数据->.....->关闭连接

   长连接是指建立socket连接后不管是否使用度保持连接，但安全性较差

9、tcp与udp编程

    基于tcp（面向连接）的socket编程的服务端的流程：

        1、创建套接字（socket）

        2、将套接字绑定到一个本地地址和端口上（bind）

        3、将套接字设置为监听模式，准备接收客户端请求（listen）

        4、等待客户端请求到来，当请求到来时，接受连接请求，返回一个新的对应与此次连接的套接字（accept）

        5、用返回的套接字和客户端进行通信（send/recv)

        6、返回，等待另外的客户请求

        7、关闭套接字

    基于tcp的socket编程的客户端的程序流程如下：

        1、创建套接字（socket）

        2、向服务器发起连接请求（connect）

        3、和服务器机进行通信（send/recv)

        4、关闭套接字

     在服务端，当调用accept函数时，程序就好等待，等待客户端调用connect函数发出连接请求，然后服务器接受请求，之后连接建立，服务器和客户端就可以使用send和recv进行通信了

    基于udp（面向无连接的）socket编程

     服务端也叫接收端，对于基于udp的编程来说，先启动的成为服务端，发送数据的成为客户端