初学网络编程之TCP

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TCP连接过程.png

示例代码

实现客户端和服务器双向通信

#include <stdio.h>
#include <error.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

void *write_buf(void *arg)
{
	char w_buf[512];
	while(1)
	{
		memset(w_buf, 0, sizeof(w_buf));
		scanf("%[^\n]", w_buf);
		getchar();
		int ret = send(*(int *)arg, w_buf, strlen(w_buf), 0);
		if (ret == -1)
		{
			perror("send");
			continue;
		}
		if (strcmp(w_buf, "quit") == 0)
		{
			printf("退出\n");
			break;
		}
	}
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	//1、创建通信套接字		//域       流式套接字 
	int s_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (s_socket == -1)
	{
		perror("socket");
		return -1;
	}

	//2、初始化地址结构体
	struct sockaddr_in s_addr;
	memset(&s_addr, 0, sizeof(s_addr));

	s_addr.sin_family = AF_INET;   //地址族
	s_addr.sin_port = 55557;		//端口号
	// s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.235");
	s_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

	//3、绑定服务器本机IP地址结构体和套接字
	if(bind(s_socket, (struct sockaddr *)&s_addr, sizeof(struct sockaddr)))
	{
		perror("bind");
		return -1;
	}
	printf("服务器地址绑定成功\n");

	//4、开启监听,将待连接套接字设置为监听套接字,并设置最大同时接收连接请求个数
	if(listen(s_socket, 3))
	{
		perror("listen");
		return -1;
	}
	printf("监听成功\n");

	//5、接收连接请求,得到连接成功之后的通信套接字
	//创建一个地址结构体,用来存放请求连接的客户端的地址
	struct sockaddr_in c_addr;
	socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr);

	int new_socket = accept(s_socket, (struct sockaddr *)&c_addr, &addrlen);
	if (new_socket == -1)
	{
		perror("accept");
		return -1;
	}
	printf("连接成功ip[%s]端口[%d]\n", inet_ntoa(c_addr.sin_addr), ntohs(c_addr.sin_port));
	
	pthread_t pid;
	pthread_create(&pid, NULL, write_buf, (void *)&new_socket);

	//6、数据收发
	char r_buf[512];

	while(1)
	{
		memset(r_buf, 0, sizeof(r_buf));
		int ret = recv(new_socket, r_buf, sizeof(r_buf), 0);
		if (ret == -1)
		{
			perror("recv");
			continue;
		}
		if (strcmp(r_buf, "quit") == 0)
		{
			printf("退出\n");
			break;
		}
		printf("rose:%s\n", r_buf);
	}

	//7、关闭套接字
	close(s_socket);
	close(new_socket);

	return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <error.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

void *read_buf(void *arg)
{
	char r_buf[512];

	while(1)
	{
		memset(r_buf, 0, sizeof(r_buf));
		int ret = recv(*(int *)arg, r_buf, sizeof(r_buf), 0);
		if (ret == -1)
		{
			perror("recv");
			continue;
		}
		if (strcmp(r_buf, "quit") == 0)
		{
			printf("退出\n");
			break;
		}
		printf("jack:%s\n", r_buf);
	}
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
	//1、创建通信套接字		//域       流式套接字 
	int c_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (c_socket == -1)
	{
		perror("socket");
		return -1;
	}

	//2、初始化地址结构体
	struct sockaddr_in c_addr;
	memset(&c_addr, 0, sizeof(c_addr));

	c_addr.sin_family = AF_INET;   //地址族
	c_addr.sin_port = 55557;		//端口号
	c_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.249");

	//3、请求连接
	if(connect(c_socket, (struct sockaddr *)&c_addr, sizeof(struct sockaddr)))
	{
		perror("connect");
		return -1;
	}
	printf("连接成功\n");

	pthread_t pid;
	pthread_create(&pid, NULL, read_buf, (void *)&c_socket);

	//4、数据收发
	char w_buf[512];
	while(1)
	{
		memset(w_buf, 0, sizeof(w_buf));
		scanf("%[^\n]", w_buf);
		getchar();
		int ret = send(c_socket, w_buf, strlen(w_buf), 0);
		if (ret == -1)
		{
			perror("send");
			continue;
		}
		if (strcmp(w_buf, "quit") == 0)
		{
			printf("退出\n");
			break;
		}
	}

	//5、关闭套接字
	close(c_socket);

	return 0;
}

运行结果图

image.png

TCP的三次握手和四次挥手

三次握手:

TCP是传输层的传输控制协议,提供可靠的连接服务,采用三次握手来确认建立一个连接位码:TCP的标志位,有6种表示方式

(1)SYN:建立连接

(2)ACK:表示响应,确认

(3)PSH:表示有数据传输

(4)FIN:关闭连接

(5)RST:重置连接

(6)URG:紧急指针字段值有效

image.png

第一次握手:客户端主动发送SYN包到服务器,等待服务器确认,进入SYN_SEND状态

第二次握手:服务器收到SYN包,从LISTEN到SYN_RECV状态,给客户端发送一条SYN+ACK

第三次握手:客户端收到SYN+ACK包,给服务器回发一条ACK包,这个包发送和接收完,服务器和客户端都处于ESTAB_LISHED,三次握手完成

四次挥手:

image.png

第一次挥手:客户端发送FIN包,用来关闭A->B的数据传输

第二次挥手:服务器发送ACK,表示收到关闭

第三次挥手:服务器发送FIN+ACK包,用来关闭B->A的数据传输

第四次挥手:客户端发送一个ACK,表示确认关闭

 

TCP协议是如何保证可靠传输的

   TCP通过序列号,校验和,确认应答信号,重发控制,连接管理,窗口控制,流量控制,拥塞控制实现可靠性。