Java教程

网络编程4.15-4.19

本文主要是介绍网络编程4.15-4.19,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

4.15-4.16 TCP实现

通信流程:
在这里插入图片描述
服务端代码;

// TCP 通信的服务器端

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main() {

    // 1.创建socket(用于监听的套接字)
    int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    if(lfd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }

    // 2.绑定
    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_family = AF_INET;
    // inet_pton(AF_INET, "192.168.193.128", saddr.sin_addr.s_addr);
    saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;  // 0.0.0.0 表示任意地址
    saddr.sin_port = htons(9999);
    int ret = bind(lfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));

    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    // 3.监听
    ret = listen(lfd, 8);
    if(ret == -1) {
        perror("listen");
        exit(-1);
    }

    // 4.接收客户端连接
    struct sockaddr_in clientaddr;
    int len = sizeof(clientaddr);
    int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &len);
    
    if(cfd == -1) {
        perror("accept");
        exit(-1);
    }

    // 输出客户端的信息
    char clientIP[16];
    inet_ntop(AF_INET, &clientaddr.sin_addr.s_addr, clientIP, sizeof(clientIP));
    unsigned short clientPort = ntohs(clientaddr.sin_port);
    printf("client ip is %s, port is %d\n", clientIP, clientPort);

    // 5.通信
    char recvBuf[1024] = {0};
    while(1) {
        
        // 获取客户端的数据
        int num = read(cfd, recvBuf, sizeof(recvBuf));
        if(num == -1) {
            perror("read");
            exit(-1);
        } else if(num > 0) {
            printf("recv client data : %s\n", recvBuf);
        } else if(num == 0) {
            // 表示客户端断开连接
            printf("clinet closed...");
            break;
        }

        char * data = "hello,i am server";
        // 给客户端发送数据
        write(cfd, data, strlen(data));
    }
   
    // 关闭文件描述符
    close(cfd);
    close(lfd);

    return 0;
}

客户端

// TCP通信的客户端

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main() {

    // 1.创建套接字
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }

    // 2.连接服务器端
    struct sockaddr_in serveraddr;
    serveraddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, "192.168.193.128", &serveraddr.sin_addr.s_addr);
    serveraddr.sin_port = htons(9999);
    int ret = connect(fd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));

    if(ret == -1) {
        perror("connect");
        exit(-1);
    }

    
    // 3. 通信
    char recvBuf[1024] = {0};
    while(1) {

        char * data = "hello,i am client";
        // 给客户端发送数据
        write(fd, data , strlen(data));

        sleep(1);
        
        int len = read(fd, recvBuf, sizeof(recvBuf));
        if(len == -1) {
            perror("read");
            exit(-1);
        } else if(len > 0) {
            printf("recv server data : %s\n", recvBuf);
        } else if(len == 0) {
            // 表示服务器端断开连接
            printf("server closed...");
            break;
        }

    }

    // 关闭连接
    close(fd);

    return 0;
}

编译:
在这里插入图片描述
运行结果:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

4.17 TCP三次握手

TCP 是一种面向连接的单播协议,在发送数据前,通信双方必须在彼此间建立一条连接。所谓的“连接”,其实是客户端和服务器的内存里保存的一份关于对方的信息,如 IP 地址、端口号等。

TCP 可以看成是一种字节流,它会处理 IP 层或以下的层的丢包、重复以及错误问题。在连接的建立过程中,双方需要交换一些连接的参数。这些参数可以放在 TCP 头部。

TCP 提供了一种可靠、面向连接、字节流、传输层的服务,采用三次握手建立一个连接。采用四次挥手来关闭一个连接。

三次握手的目的是保证双方互相之间建立了连接。

三次握手发生在客户端连接的时候,当调用connect(),底层会通过TCP协议进行三次握手。

在这里插入图片描述
建立连接的主动方是客户端;

为什么不能两次握手:各自确认双方都能收发数据,
第一次握手:客户端确认客户端的发送数据功能是可以的;
第二次握手:服务端确认客户端的发送数据和服务端的接收数据功能是可以的;
第三次握手:收到数据后,客户端确认服务端的发送功能,接收功能,客户端的接收功能是可以的,发送ack给服务端表示自己的接收数据功能没有问题;
总共确认八个功能;

还可以避免历史连接,节省资源

为什么不能四次握手
中间一次握手可以代替两次握手,服务端syn和ack的数据可以一起发送;
在这里插入图片描述
第一次握手:
1.客户端将SYN标志位置为1
2.生成一个随机的32位的序号seq=J , 这个序号后边是可以携带数据(数据的大小)
第二次握手
1.服务器端接收客户端的连接: ACK=1
2.服务器会回发一个确认序号: ack=客户端的序号 + 数据长度 + SYN/FIN(按一个字节算)
3.服务器端会向客户端发起连接请求: SYN=1
4.服务器会生成一个随机序号:seq = K
第三次握手
1.客户单应答服务器的连接请求:ACK=1
2.客户端回复收到了服务器端的数据:ack=服务端的序号 + 数据长度 + SYN/FIN(按一个字节算)

4-18 滑动窗口

滑动窗口(Sliding window)是一种流量控制技术。早期的网络通信中,通信双方不会考虑网络的拥挤情况直接发送数据。由于大家不知道网络拥塞状况,同时发送数据,导致中间节点阻塞掉包,谁也发不了数据,所以就有了滑动窗口机制来解决此问题。滑动窗口协议是用来改善吞吐量的一种技术,即容许发送方在接收任何应答之前传送附加的包。接收方告诉发送方在某一时刻能送多少包(称窗口尺寸)。

TCP 中采用滑动窗口来进行传输控制,滑动窗口的大小意味着接收方还有多大的缓冲区可以用于接收数据。发送方可以通过滑动窗口的大小来确定应该发送多少字节的数据。当滑动窗口为 0时,发送方一般不能再发送数据报。

滑动窗口是 TCP 中实现诸如 ACK 确认、流量控制、拥塞控制的承载结构。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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4.19 四次挥手

四次挥手发生在断开连接的时候,在程序中当调用了close()会使用TCP协议进行四次挥手。
客户端和服务器端都可以主动发起断开连接,谁先调用close()谁就是发起。
因为在TCP连接的时候,采用三次握手建立的的连接是双向的,在断开的时候需要双向断开。
在这里插入图片描述
为什么要四次挥手,FIN表示我要断开连接,为防止ack M+1和FIN中有数据未传输完,所以需要四次挥手;

这篇关于网络编程4.15-4.19的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!