TCP IP 套接字编程学习.docx

一、TCP/IP、UDP的基本概念
TCP/IP即传输控制协议，是一个工业标准协议集，为广域网设计的。涉及多个其他协议，主要以TCP和IP为代表。UDP即用户数据报协议。
TCP/IP进行数据传输主要分为两个过程：建立连接过程和数据传输过程。
TCP/IP协议通过三次握手建立一个可靠的连接，步骤：
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
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。
数据传输过程：
发送端发送数据，然后进入等待ACK确定信号状态，随后接收端接收到数据，发送ACK确认信号，发送端接收到ACK后才发送下一组数据，同时发送端有一个定时器，定时时间到了没有接收到ACK，就认为发送失败了，进行重新发送。因为发送端发送完数据后处于等待状态，因此为了提高效率，引入“滑动窗口”的概念，就是发送的时候一次发送多组数据，相当于窗口的大小，然后当接收到第一个ACK后，就将窗口向后移动一个数据，就形成了滑动窗口的情况。

二、Socket编程

1创建套接口：
Intsocket（intfamily，inttype，intptotocol）
功能：生成一个套接口描述
返回值：成功返回套接口描述符，失败返回-1.
参数1：family指明协议族
PF_UNIX----UNIX协议族
PF_INET-----IPV4协议
PF_INET6---IPV6协议
AF_ROUTE—路由套接口
参数2：type指明通信字节流，取值
SOCK_STREM----TCP方式
SOCK_DGRAM---UDP方式
SOCK_RAW------原始套接口
参数3：ptotocol一般设置为0
2绑定端口：
Intbind(intsockfd,conststructsockaddr*my_addr,socklenaddrlen)
功能：调用socket创建一个套接口后，需要使用bind函数在这个套接口上绑定一个指定的端口号和IP地址。
返回：成功0，失败-1
参数1：sockfd已建立的socket编号（描述符）
参数2：my_addr是一个指向sockaddr结构体类型的指针
参数3：addrlen表示my_addr结构的长度，可以用sizeof获得
3等待监听函数
Intlisten(intsockfd,intbacklog)
功能：监听是指socket的端口一直处于等待的状态，监听网络中的所有客户机，耐心等待某一客户机的发送请求。如果客户端有连接请求，端口就会接受这个链接。
返回：成功0，失败-1
参数1：sockfd已建立的套接口描述符
参数2：backlog能同时处理的最大连接请求数，如果超过这个数目，客户端将接收到ECONNREFUSED拒绝连接的错误
4接受连接的函数
Intaccept(intsockfd,structsockaddr*addr,socketlen*addrlen)
功能：服务区处于监听状态，若某时获得客户机的连接请求，此时并不是立即处理这个请求，而是将这个请求放在等待队列中，当系统空闲时在处理客户机的连接请求，接受连接请求的函数式accept。
返回：成功返回新的套接口描述符，失败-1
参数1：sockfd表示处于监听状态的socket
参数2：addr是一个sockaddr结构体类型的指针，系统会把远程主机的信息保存到这个指针所指向的结构体中。
参数3：addrlen表示sockaddr的内存长度，可以用sizeof函数取得。
当accept函数接受一个连接时，会返回一个新的socket标示符，以后的数据传输与读取就是通过这个新的socket编号来处理，原来参数中的socket也可以继续使用。接受链接以后，远程主机的地址和端口信息将会保存到addr所指的结构体中。
5请求连接的函数
Intconnect(intsockfd,conststructsockaddr*serv_addr,intaddrlen)
功能：客户机向服务器发送信息之前，需要先发送一个链接请求，请求与服务器建立一个连接请求，请求与服务器建立TCP通信连接。Connect函数会将本地的socket连接到serv_addr所指定的服务器IP与端口号上去。
返回：成功0，失败-1
参数1：sockfd表示已建立的套接口标示符。
参数2：serv_addr是一个结构体指针，指向一个sockaddr结构