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三.TCP协议 （三次握手四次挥手细节过程理解在之前的博文中有详细图解）
UDP的特征: 什么是无连接，不可靠，关键为什么它如此的不稳定但是在现在的短视频 音视频通话 DNS ARP这些全部都还使用的是UDP作为传输层协议
根据上述的延迟解释一下音视频通话为例解释下为啥使用UDP而不是TCP？
实际上，上网的大部分行为都是在进行进程间通信.. 也就是不断地获取信息和发送信息
比如:
1. 把服务器上面地资源数据拿到本地 (短视频, 网页)
2. 把本地地数据推送到服务器 (搜索， 注册，登录，下单)
主要请求方法解释：
上述便是需要Content-Length的原因, 获知正文是否存在以及正文长度
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <strings.h>
#include <signal.h>
#include <string>
#include <fstream>
#define ERR_EXIT(m) \
do { std::cerr << m << std::endl; close(EXIT_FAILURE); } while(0)
typedef struct sockaddr SA;
int main() {
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);//信号处理, 避免子进程僵尸
int listenfd, connfd, pid;
socklen_t addLen;
struct sockaddr_in clientAdd, serveAdd;
if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ) {
ERR_EXIT("socket");
}
int flag = 1;
setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &flag, sizeof(flag));
//SO_REUSEADDR BOOL 允许套接口和一个已在使用中的地址捆绑（参见bind()）
//SOL_SOCKET固定level设置
bzero(&serveAdd, sizeof(serveAdd));//清空
serveAdd.sin_family = AF_INET;//协议家族
serveAdd.sin_port = htons(8080);//默认80端口
serveAdd.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
//INADDR_ANY == 0 作用适配地址
if (bind(listenfd, (SA*)&serveAdd, sizeof(serveAdd)) == -1) {
ERR_EXIT("bind");
}
//3： 等待队列syn队列的长度
if (listen(listenfd, 3) == -1) {
ERR_EXIT("listen");
}
while (1) {
if ((connfd = accept(listenfd, (SA*)&clientAdd, &addLen)) == -1) {
ERR_EXIT("accept");
}
pid = fork();//fork出来子进程
if (pid) {
close(connfd);
//父进程关闭connfd然后仅仅进行listen. SIGCHLD会自动收尸
} else {
close(listenfd);//子进程进行发送响应报文
char buffer[1024];
recv(connfd, buffer, sizeof(buffer), 0);
std::cout << "#############################http request begin#############################################"<<std::endl;
//打印recv的来自客户端的请求并且输出请求信息
std::cout << buffer << std::endl;
std::cout << "#############################http request end#############################################"<<std::endl;
std::ifstream ifs("./index.html");
if (ifs) {
int len;
ifs.seekg(0L, ifs.end);//定位到文件末尾
len = ifs.tellg();//获取文件长度
ifs.seekg(0L, ifs.beg);//回到文件开头
char *file = new char[len];
ifs.read(file, len);//读取正文, 字符串形式读取
ifs.close();
//开始处理响应:
std::string status_line = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";//状态行
std::string reply_header;//响应头部
reply_header +="Content-Length: " + std::to_string(len) + "\r\n";
std::string black = "\r\n";
send(connfd, status_line.c_str(), status_line.size(), 0);
send(connfd, reply_header.c_str(), reply_header.size(), 0);
send(connfd, black.c_str(), black.size(), 0);
send(connfd, file, len, 0);
delete [] file;
}
close(connfd);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
}
close(listenfd);
return 0;
}
服务器IP : 端口号 可以访问, 服务器可能没有开放端口, 可以在购买的服务器安全组中设置
- HTTP的请求信息是明文传输, 容易被窃取
- HTTP不会验证对方的信息, 存在被冒充的风险
- 数据的完整性没有校验, 容易被中间人篡改
写传输层协议之前先介绍一个四元组的概念: 网络通信的实现就是基于四元组的，不论是TCP还是UDP 要想将数据从一端传入到另外一端，就必须明确对端的二元组, 双方如果都要相互通信就要确定四元组
首先我们确定要双方不同主机上的不同进程间进行通信, 必须确定双方的 ip + port why?
滑动窗口下的丢包问题分析
- 第一种是ACK丢失
- 如上述情况下，滑动窗口的ACK部分丢失其实不是很紧要，因为可以通过后序的ACK确认；ACK一旦确认之后代表的含义是 默认之前的所有序列数据都已经全部收到了
- 情况2是数据包传过去的时候就丢失了
- 当某一段报文段丢失之后, 发送端会一直收到 1001 这样的ACK, 就像是在提醒发送端 "我想要的是 1001" 一样
- 然后; 如果发送端主机连续三次收到了同样一个 "1001" 这样的应答, 就会将对应的数据 1001 - 2000 重新发送;
- 这个时候接收端收到了 1001 之后, 再次返回的ACK就是7001了(因为2001 - 7000)接收端其实之前就已 经收到了, 被放到了接收端操作系统内核的接收缓冲区中 （提前收到的后序的报文也不会丢弃, 只是前面的没有确认 后面的也就无法确认，因为一旦确认就默认前面的所有数据全部已经收到了）
- 这种机制被称为 "高速重发控制"(也叫 "快重传").
基于TCP应用层协议 HTTP HTTPS SSH Telnet FTP SMTP
报头理解, 报头实现地方式, 使用Ｃ语言中地位段进行理解： 多少位分为一段
首先是无连接, 连接是什么: 连接算是一端到另外一端的不存在的一根线 (抽象的来说，这个是我的个人理解, 连接的过程也就是三次握手的过程)对于三次握手不理解的可以看我前文链接存在详解
首先不论是有连接还是无连接, 我们核心应该确定的是什么? 确定四元组，对了四元组，无连接也可以进程间通信，只不过每一次必须传入四元组, 但是口说无凭, 咱看看接口呗。对比一下:
因为UDP没有TCP的哪些为了保证可靠性的机制: 比如超时重传机制，拥塞控制，流量控制机制，为数据包编号排序等...
首先解释UDP相比TCP为什么相对实时性好, 在时间上更短, 更加快速。。。
- 连接
- TCP是面向连接的传输层协议，传输数据前需要先建立连接
- UDP 是不需要建立连接的。 即可马上立即传输数据 (接口传入二元组)
- 服务对象
- TCP是一对一的两点服务，即一条连接只有两个断点
- UDP支持一对一 ，一对多， 多对多的交互通信
- 可靠性
- TCP是可靠交付数据的，数据无差错，不重复，按顺序到达
- UDP则是尽力交付，不保证可靠 (因为没有各种传输策略)
- 本文从再看HTTP 和 对比学习 HTTPS入手
- HTTP协议的学习核心在于搞清楚他是一次性的无状态连接方式，连接建立之后服务结束立马断开连接。。。
- 还有就是搞清楚HTTP的报文格式
- 上述的核心在于最开始的一行请求行 (请求方法 URL 协议版本) + 状态行(协议版本 状态码 状态码描述字段) 搞清楚空行的作用：分割报头和正文
- HTTPS对比 HTTP学习 : 一个是明文传输的角度来看 另外一个是从网站真实性，身份验证，中间数据修改 的角度来看去分析，HTTPS相对 HTTP多了SSL加密层
- 然后是UDP和TCP的学习：
- UDP无连接的 基于一个一个数据包的传输的一种 不可靠传输协议 （但是因为其相对TCP的快速 （实时性更好） + 可制定各种传输策略实现可靠传输 ）在音视频通话等领域有着不可替代的作用
- TCP有连接的 基于数据流的可靠传输协议 (可靠的核心在于各种策略机制)
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