网络通信中标志通信进程、TCP三次握手四次撒手、TCP与UDP在socket编程中的区别
2014-02-20 22:40
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网络通信中如何标志一个通信进程
如果是在本地我们可以通过进程PID来唯一标识一个进程,可是网络中PID根本标识不了。TCP/IP协议族中网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机,而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序(进程)。这样利用三元组(ip地址,协议,端口)就可以标识网络的进程了,网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。
socket中三次握手的过程
tcp建立连接要进行“三次握手”,即交换三个分组。大致流程如下:
客户端向服务器发送一个SYN J
服务器向客户端响应一个SYN K,并对SYN J进行确认ACK J+1
客户端再想服务器发一个确认ACK K+1
只有就完了三次握手,但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢?请看下图
从图中可以看出,当客户端调用connect时,触发了连接请求,向服务器发送了SYN
J包,这时connect进入阻塞状态;服务器监听到连接请求,即收到SYN J包,调用accept函数接收请求向客户端发送SYN
K ,ACK J+1,这时accept进入阻塞状态;客户端收到服务器的SYN K ,ACK J+1之后,这时connect返回,并对SYN K进行确认;服务器收到ACK K+1时,accept返回,至此三次握手完毕,连接建立。
总结:客户端的connect在三次握手的第二个次返回,而服务器端的accept在三次握手的第三次返回
tcp四次撒手在socket中的过程
图示过程如下:
[align=left]某个应用进程首先调用close主动关闭连接,这时TCP发送一个FIN M;[/align]
[align=left]另一端接收到FIN M之后,执行被动关闭,对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程,因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据;[/align]
[align=left]一段时间之后,接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N;[/align]
[align=left]接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。[/align]
这样每个方向上都有一个FIN和ACK。
TCP
和 UDP 在socket编程中的区别
一、TCP与UDP的区别
基于连接与无连接
对系统资源的要求(TCP较多,UDP少)
UDP程序结构较简单
流模式与数据报模式
TCP保证数据正确性,UDP可能丢包
TCP保证数据顺序,UDP不保证
部分满足以下几点要求时,应该采用UDP 面向数据报方式 网络数据大多为短消息
拥有大量Client
对数据安全性无特殊要求
网络负担非常重,但对响应速度要求高
具体编程时的区别 socket()的参数不同
UDP Server不需要调用listen和accept
UDP收发数据用sendto/recvfrom函数
TCP:地址信息在connect/accept时确定
UDP:在sendto/recvfrom函数中每次均 需指定地址信息
UDP:shutdown函数无效
二、man----socket
通过查看socket的man手册可以看到socket函数的第一个参数的值可以为下面这些值:
Name Purpose
PF_UNIX, PF_LOCAL Local communication
PF_INET IPv4 Internet protocols
PF_INET6 IPv6 Internet protocols
PF_IPX IPX - Novell protocols
PF_NETLINK Kernel user interface device
PF_X25 ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol
PF_AX25 Amateur radio AX.25 protocol
PF_ATMPVC Access to raw ATM PVCs
PF_APPLETALK Appletalk
PF_PACKET Low level packet interface
三、编程区别
通常我们在说到网络编程时默认是指TCP编程,即用前面提到的socket函数创建一个socket用于TCP通讯,函数参数我们通常填为SOCK_STREAM。即socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0),这表示建立一个socket用于流式网络通讯。
SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的,即每次收发数据之前必须通过connect建立连接,也是双向的,即任何一方都可以收发数据,协议本身提供了一些保障机制保证它是可靠的、有序的,即每个包按照发送的顺序到达接收方。
而SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯,它是无连接的,不可靠的,因为通讯双方发送数据后不知道对方是否已经收到数据,是否正常收到数据。任何一方建立一个socket以后就可以用sendto发送数据,也可以用recvfrom接收数据。根本不关心对方是否存在,是否发送了数据。它的特点是通讯速度比较快。大家都知道TCP是要经过三次握手的,而UDP没有。
基于上述不同,UDP和TCP编程步骤也有些不同,如下:
TCP编程的服务器端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt(); * 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();
4、开启监听,用函数listen();
5、接收客户端上来的连接,用函数accept();
6、收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();
7、关闭网络连接;
8、关闭监听;
TCP编程的客户端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选
4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性;
5、连接服务器,用函数connect();
6、收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();
7、关闭网络连接;
与之对应的UDP编程步骤要简单许多,分别如下:
UDP编程的服务器端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();
4、循环接收数据,用函数recvfrom();
5、关闭网络连接;
UDP编程的客户端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选
4、设置对方的IP地址和端口等属性;
5、发送数据,用函数sendto();
6、关闭网络连接;
如果是在本地我们可以通过进程PID来唯一标识一个进程,可是网络中PID根本标识不了。TCP/IP协议族中网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机,而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序(进程)。这样利用三元组(ip地址,协议,端口)就可以标识网络的进程了,网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。
socket中三次握手的过程
tcp建立连接要进行“三次握手”,即交换三个分组。大致流程如下:
客户端向服务器发送一个SYN J
服务器向客户端响应一个SYN K,并对SYN J进行确认ACK J+1
客户端再想服务器发一个确认ACK K+1
只有就完了三次握手,但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢?请看下图
从图中可以看出,当客户端调用connect时,触发了连接请求,向服务器发送了SYN
J包,这时connect进入阻塞状态;服务器监听到连接请求,即收到SYN J包,调用accept函数接收请求向客户端发送SYN
K ,ACK J+1,这时accept进入阻塞状态;客户端收到服务器的SYN K ,ACK J+1之后,这时connect返回,并对SYN K进行确认;服务器收到ACK K+1时,accept返回,至此三次握手完毕,连接建立。
listen()维护两个队列,一个是未完成三次握手的,一个是已完成三次握手的,accept()是从已完成三次握手的队列中取出一个,并返回. |
tcp四次撒手在socket中的过程
图示过程如下:
[align=left]某个应用进程首先调用close主动关闭连接,这时TCP发送一个FIN M;[/align]
[align=left]另一端接收到FIN M之后,执行被动关闭,对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程,因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据;[/align]
[align=left]一段时间之后,接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N;[/align]
[align=left]接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。[/align]
这样每个方向上都有一个FIN和ACK。
TCP
和 UDP 在socket编程中的区别
一、TCP与UDP的区别
基于连接与无连接
对系统资源的要求(TCP较多,UDP少)
UDP程序结构较简单
流模式与数据报模式
TCP保证数据正确性,UDP可能丢包
TCP保证数据顺序,UDP不保证
部分满足以下几点要求时,应该采用UDP 面向数据报方式 网络数据大多为短消息
拥有大量Client
对数据安全性无特殊要求
网络负担非常重,但对响应速度要求高
具体编程时的区别 socket()的参数不同
UDP Server不需要调用listen和accept
UDP收发数据用sendto/recvfrom函数
TCP:地址信息在connect/accept时确定
UDP:在sendto/recvfrom函数中每次均 需指定地址信息
UDP:shutdown函数无效
二、man----socket
通过查看socket的man手册可以看到socket函数的第一个参数的值可以为下面这些值:
Name Purpose
PF_UNIX, PF_LOCAL Local communication
PF_INET IPv4 Internet protocols
PF_INET6 IPv6 Internet protocols
PF_IPX IPX - Novell protocols
PF_NETLINK Kernel user interface device
PF_X25 ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol
PF_AX25 Amateur radio AX.25 protocol
PF_ATMPVC Access to raw ATM PVCs
PF_APPLETALK Appletalk
PF_PACKET Low level packet interface
三、编程区别
通常我们在说到网络编程时默认是指TCP编程,即用前面提到的socket函数创建一个socket用于TCP通讯,函数参数我们通常填为SOCK_STREAM。即socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0),这表示建立一个socket用于流式网络通讯。
SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的,即每次收发数据之前必须通过connect建立连接,也是双向的,即任何一方都可以收发数据,协议本身提供了一些保障机制保证它是可靠的、有序的,即每个包按照发送的顺序到达接收方。
而SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯,它是无连接的,不可靠的,因为通讯双方发送数据后不知道对方是否已经收到数据,是否正常收到数据。任何一方建立一个socket以后就可以用sendto发送数据,也可以用recvfrom接收数据。根本不关心对方是否存在,是否发送了数据。它的特点是通讯速度比较快。大家都知道TCP是要经过三次握手的,而UDP没有。
基于上述不同,UDP和TCP编程步骤也有些不同,如下:
TCP编程的服务器端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt(); * 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();
4、开启监听,用函数listen();
5、接收客户端上来的连接,用函数accept();
6、收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();
7、关闭网络连接;
8、关闭监听;
TCP编程的客户端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选
4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性;
5、连接服务器,用函数connect();
6、收发数据,用函数send()和recv(),或者read()和write();
7、关闭网络连接;
与之对应的UDP编程步骤要简单许多,分别如下:
UDP编程的服务器端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();
4、循环接收数据,用函数recvfrom();
5、关闭网络连接;
UDP编程的客户端一般步骤是:
1、创建一个socket,用函数socket();
2、设置socket属性,用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上,用函数bind();* 可选
4、设置对方的IP地址和端口等属性;
5、发送数据,用函数sendto();
6、关闭网络连接;
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