该文章主要是用来记录自己在开发中遇到的Socket通信方面的问题。
在开始介绍socket前先补充基础知识,在此基础上理解网络通信才会顺理成章。
TCP/IP:Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议。简单来说:TCP控制传输数据,负责发现传输的问题,一旦有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地,而IP是负责给因特网中的每一台电脑定义一个地址,以便传输。从协议分层模型方面来讲:TCP/IP由:网络接口层(链路层)、网络层、传输层、应用层。它和OSI的七层结构以及对于协议族不同,如下图所示:
图1 协议分层模型图2 协议分层功能
图3 协议交互方式
现阶段socket通信使用TCP、UDP协议,相对应UDP来说,TCP则是比较安全稳定的协议了。本文只涉及到TCP协议来说socket通信。首先讲述TCP/IP的三次握手,在握手基础上延伸socket通信的基本过程。
下面介绍三次握手:
1 第一次握手:客户端尝试连接服务器,向服务器发送syn包(同步序列编号Synchronize Sequence Numbers),syn=j,客户端进入SYN_SEND状态等待服务器确认。
2 第二次握手:服务器接收客户端syn包并确认(ack=j+1),同时向客户端发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态
3 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。交互过程如图4所示。
图4 三次握手模型在此基础上,socket连接过程:
服务器监听:服务器端socket并不定位具体的客户端socket,而是处于等待监听状态,实时监控网络状态。
客户端请求:客户端clientSocket发送连接请求,目标是服务器的serverSocket。为此,clientSocket必须知道serverSocket的地址和端口号,进行扫描发出连接请求。
连接确认:当服务器socket监听到或者是受到客户端socket的连接请求时,服务器就响应客户端的请求,建议一个新的socket,把服务器socket发送给客户端,一旦客户端确认连接,则连接建立。
注:在连接确认阶段:服务器socket即使在和一个客户端socket建立连接后,还在处于监听状态,仍然可以接收到其他客户端的连接请求,这也是一对多产生的原因。
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