计算机网络精炼笔记（二）应用层——Socket

计算机网络精炼笔记（二）应用层——Socket

概述

TCP Socket 是一个整数，代表的是一个会话关系，对应一个进程（PID）
UDP Socket 是一个整数，代表本地的IP和端口

如果是多进程，可以有很多connection socket, 但只有一个welcome socket

一、TCP套接字编程

大致过程

1.服务器进程必须运行，创建一个欢迎socket，该socket和本地的端口进行捆绑，在欢迎socket上阻塞式的等待接收客户端的连接

2.客户端创建本地的套接字，隐式捆绑到本地的端口，再指定服务器的ip和端口进行连接。

3.服务器接受来自用户端的请求 ，解除阻塞式等待，返回一个 新的socket（与欢迎socket不 一样），与客户端通信

4.连接API调用有效时，客户端与服务器建立了TCP连接，即可以通信了

两个结构体

Socket_addr_in（Sad）

作用：IP地址和port捆绑关系的数据结构（进程的端节点）

• sin_family ：不仅可以用于TCP/IP通信，还可以用于其他通信(IPX)，因此需要标识
• sin_port : 端口号
• sin_addr : IP地址(32位) （从hsoet_id 的 addr_list 中复制过来）
• sin_zero[8] : 对齐作用

host_ent

作用：作为调用域名解析函数时的参数

• h_name 主机的域名
• h_aliases 主机的一系列的别名
• h_length 地址的长度
• h_addr_list 可能对应的不同IP地址的列表

编程过程

大写转小写的过程，Socket编程实现

server端：
1、weclome = Socket()
2、bind(welcome, Sad)
3、ConSock = accept(weclome) 阻塞状态

Client 端：
4、ClientSock = socket()
5、操作系统隐式的找一个没有用的port进行bind：bind(ClientSock, Cad）
6、Connect（ClientSocket, Sad）阻塞状态

Server端：
7、生成ConSock, 解除阻塞，记录Socket, 源&目的IP 五个值

Client端：
8、connect()解除阻塞，write(ClientSock, data)

Server端
9、Read()
10、Write()

Client端：
11、read()

Server端
12、close()关闭连接（删除表格中的记录ConSock）,返回状态3
如此循环

代码（和上文的过程对应）

二、UDP编程

特点

• UDP传送的也是数据报datagram，和IP传送的数据报名字一样，但含义不同
• 在客户端和服务器之间没有连接，没有握手
• 发送端在每一个报文中明确地指定目标的IP地址和端口号
• 服务器必须从收到的分组中提取出发送端的IP地址和端口号
• 传送的数据可能乱序，也可能丢失

大体过程

1.服务器创建一个udp的socket，绑定端口8080用于监听数据包，通过调用receive方法阻塞的监听。

2.客户端创建一个自己的socket，该socket的端口假设操作系统分配的是4567

3.客户端发送数据包、目标ip和目标端口给下层的传输层，传输层就能够得到源ip、源端口、目的ip和目的端口，然后一步一步的打包交给下层，发送到服务器主机，服务器主机通过数据包的目的ip和目的端口，对比发现socket对应，然后把数据发送给对应的pid号为100的应用进程。

4.服务器解除阻塞，收取数据。

5.最后关闭连接，删除对应的socket

大体编程实现

参考

tcp套接字编程，大小写转换
https://www.bilibili.com/video/BV1JV411t7ow?p=20

https://blog.csdn.net/weixin_45902285/article/details/122814167