網路程式設計序列1 理解網路程式設計

常用的tcp/ip協議的三種套接字型別：

流套接字（tcp協議）;

資料報套接字（udp協議）;

原始套接字（ip、icmo協議）;

區別在於：原始套接字可以讀寫核心沒有處理的ip資料報，而流套接字只能讀取tcp協議的資料，資料報套接字只能讀取udp協議的資料。

tcp（transmission

control protocol傳輸控制協議）是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通訊協議。

在網路七層模型中，我編寫的網路應用程式就位於應用層，而tcp屬於傳輸層，大家知道在應用程式中我們用介面來分離實現，在應用層和傳輸層之間，則是使用套接字來進行分離。它就像是傳輸層為應用層開的乙個小口，應用程式通過這個小口向遠端傳送資料，或者接收遠端發來的資料；

當應用層向tcp層傳送用於網間傳輸的、用8位位元組表示的資料流，tcp則把資料流分割成適當長度的報文段，最大傳輸段大小（mss）通常受該計算機連線的網路的資料鏈路層的最大傳送單元（mtu）限制。之後tcp把資料報傳給ip層，由它來通過網路將包傳送給接收端實體的tcp層。

tcp為了保證報文傳輸的可靠，就給每個包乙個序號，同時序號也保證了傳送到接收端實體的包的按序接收。然後接收端實體對已成功收到的位元組發回乙個相應的確認(ack)；如果傳送端實體在合理的往返時延(rtt)內未收到確認，那麼對應的資料（假設丟失了）將會被重傳。

1.2.3.1.連線建立

tcp是網際網路中的傳輸層協議，使用三次握手協議建立連線。當主動方發出syn連線請求後，等待對方回答

tcp的三次握手

syn+ack，並最終對對方的syn執行ack確認。這種建立連線的方法可以防止產生錯誤的連線，tcp使用的流量控制協議是可變大小的滑動視窗協議。

tcp三次握手的過程如下：

1.客戶端傳送syn（seq=x）報文給伺服器端，進入syn_send狀態。

2.伺服器端收到syn報文，回應乙個syn（seq=y）ack(ack=x+1）報文，進入syn_recv狀態。

3.客戶端收到伺服器端的syn報文，回應乙個ack(ack=y+1）報文，進入established狀態。

三次握手完成，tcp客戶端和伺服器端成功地建立連線，可以開始傳輸資料了。

1.2.3.2.連線終止

建立乙個連線需要三次握手，而終止乙個連線要經過四次握手，這是由tcp的半關閉（half-close）造成的。具體過程如下圖所示。

tcp連線的終止

(1)某個應用程序首先呼叫close，稱該端執行「主動關閉」（active

close）。該端的tcp於是傳送乙個fin分節，表示資料傳送完畢。

(2)接收到這個fin的對端執行「被動關閉」（passive close），這個fin由tcp確認。

注意：fin的接收也作為乙個檔案結束符（end-of-file）傳遞給接收端應用程序，放在已排隊等候該應用程序接收的任何其他資料之後，因為，fin的接收意味著接收端應用程序在相應連線上再無額外資料可接收。

(3)一段時間後，接收到這個檔案結束符的應用程序將呼叫close關閉它的套接字。這導致它的tcp也傳送乙個fin。

(4)接收這個最終fin的原傳送端tcp（即執行主動關閉的那一端）確認這個fin。[1]

既然每個方向都需要乙個fin和乙個ack，因此通常需要4個分節。

注意：(1) 「通常」是指，某些情況下，步驟1的fin隨資料一起傳送，另外，步驟2和步驟3傳送的分節都出自執行被動關閉那一端，有可能被合併成乙個分節。

(2)在步驟2與步驟3之間，從執行被動關閉一端到執行主動關閉一端流動資料是可能的，這稱為「半關閉」（half-close）。

(3)當乙個unix程序無論自願地（呼叫exit或從main函式返回）還是非自願地（收到乙個終止本程序的訊號）終止時，所有開啟的描述符都被關閉，這也導致仍然開啟的任何tcp連線上也發出乙個fin。

無論是客戶還是伺服器，任何一端都可以執行主動關閉。通常情況是，客戶執行主動關閉，但是某些協議，例如，http/1.0卻由伺服器執行主動關閉。

udp是osi參考模型中一種無連線的傳輸層協議，它主要用於不要求分組順序到達的傳輸中，分組傳輸順序的檢查與排序由應用層完成，提供面向事務的簡單不可靠資訊傳送服務。這裡不作過多陳述。