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TCP/UDP 编程模型

FlyingDoG--BoxPiG 2023-03-28 原文

TCP编程模型

  1. server创建socket套接字
    • socket套接字--可以理解为文件描述符(file descriptor)，UNIX把网络看成文件
/**
 * @param domain domain参数指定了一个通信域；它选择了将被用于通信的协议族。 比如 AF_UNIX AF_INET
 * @param type type of sockfd 通信协议
 *              SOCK_STREAM ： 数据流协议    TCP协议
 *              SOCK_DGRAM  ： 数据报协议    UDP协议
 * @param protocol 特殊通信类型 一般指定为0
 * @return On success, a file descriptor for the new socket is returned.  
 *         On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.
 */  
int socket(int domain, int type, int protocol);
2. bind 绑定指定的IP 和 Port端口 
~~~c
typedef unsigned int socklen_t ;
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
/*  
    bind 绑定的地址，必须是没有被注册过的
    On success, zero is returned.  
    On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.
*/
  1. listen
  • 所谓监听服务，服务器可以 使 绑定的套接字变为被动模式 只能用于接收client的connect 请求
  • 不能用于 read or write
int listen(int sockfd, int backlog); 
// backlog 包括连接上的client和在连接的client 最大数量  如何大于这个数量，client会受到ECONNREFUSED;
  1. accept && connect
  • 3次握手
Client doing Server
closed closed
SYN_SENT [SYN]Seq=n ---> listen
<--- [SYN,ACK] Ack =n+1 Seq=m SYN_RCVD
--->[ACK] Ack=m+1 Seq=n+1
ESTABLISHED ESTABLISHED 
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
  1. recv && send
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
  1. close
#include <unistd.h>
int close(int fd);  // on success return zero，On error, -1 is returned and errno is set appropriately.

UDP编程模型

  1. socket

  2. bind

  3. recvfrom && sendto

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
		struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
		const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
  1. close

TCP与UDP的区别

TCP

  • Transmission Control Protocol 传输控制协议
  • 面向连接 (客户端需要调用connect进行连接，三次握手)
  • 可靠 数据传输保证数据的完整性和有序性 数据检验、超时自动重传、丢失重传、滑动窗口机制（保证数据收发一致）应答机制
    A B C D E ---> ABCDE
  • 传输效率比较慢
  • 安全性要高

UDP

  • User Datagram Protocol 用户数据报文协议
  • 不连接 （客户端和服务器不会建立连接）
  • 不可靠 数据传输可能导致数据丢失 接收到的数据顺序和发送数据的顺序可能不一致
    A B C ---> C A
  • 传输效率比较高
  • 安全性比较低
TCP UDP
Transmission Control Protocol 传输控制协议 User Datagram Protocol 用户数据报文协议
面向连接（三次握手四次分手） 无连接
可靠、安全、保证数据有序 不可靠、不安全、数据可能丢失、顺序不确定
延时重传、丢失重传、应答、检验、滑动窗口 没有重传、没有检验、没有应答
复杂、传输效率稍低 简单、高效、传输速度快
适合场合：安全性高、数据量少 适合场景：视频传输、数据量大的情况、对数据安全性要求不高
SOCK_STREAM SOCK_DGRAM
socket/bind/listen/accept/recv/send/connect/close socket/bind/recvfrom/sendto/close
TCPUDPtdliint操作系统

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