1.C#开发之Socket通信

该文章主要是用来记录自己在开发中遇到的Socket通信方面的问题。

在开始介绍socket前先补充基础知识，在此基础上理解网络通信才会顺理成章。

TCP/IP：Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议。简单来说：TCP控制传输数据，负责发现传输的问题，一旦有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地，而IP是负责给因特网中的每一台电脑定义一个地址，以便传输。从协议分层模型方面来讲：TCP/IP由：网络接口层（链路层）、网络层、传输层、应用层。它和OSI的七层结构以及对于协议族不同，如下图所示：

图1 协议分层模型

图2 协议分层功能

图3 协议交互方式

现阶段socket通信使用TCP、UDP协议，相对应UDP来说，TCP则是比较安全稳定的协议了。本文只涉及到TCP协议来说socket通信。首先讲述TCP/IP的三次握手，在握手基础上延伸socket通信的基本过程。

下面介绍三次握手：

1 第一次握手：客户端尝试连接服务器，向服务器发送syn包（同步序列编号Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客户端进入SYN_SEND状态等待服务器确认。

2 第二次握手：服务器接收客户端syn包并确认（ack=j+1），同时向客户端发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态

3 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。交互过程如图4所示。

图4 三次握手模型

在此基础上，socket连接过程：

服务器监听：服务器端socket并不定位具体的客户端socket，而是处于等待监听状态，实时监控网络状态。

客户端请求：客户端clientSocket发送连接请求，目标是服务器的serverSocket。为此，clientSocket必须知道serverSocket的地址和端口号，进行扫描发出连接请求。

连接确认：当服务器socket监听到或者是受到客户端socket的连接请求时，服务器就响应客户端的请求，建议一个新的socket，把服务器socket发送给客户端，一旦客户端确认连接，则连接建立。

注：在连接确认阶段：服务器socket即使在和一个客户端socket建立连接后，还在处于监听状态，仍然可以接收到其他客户端的连接请求，这也是一对多产生的原因。