网络通信中标志通信进程、TCP三次握手四次撒手、TCP与UDP在socket编程中的区别

网络通信中如何标志一个通信进程 

如果是在本地我们可以通过进程PID来唯一标识一个进程，可是网络中PID根本标识不了。TCP/IP协议族中网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。

socket中三次握手的过程

tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组。大致流程如下：

• 客户端向服务器发送一个SYN J
• 服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1
• 客户端再想服务器发一个确认ACK K+1

只有就完了三次握手，但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢？请看下图


从图中可以看出，当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。

listen()维护两个队列,一个是未完成三次握手的,一个是已完成三次握手的,accept()是从已完成三次握手的队列中取出一个,并返回.

总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回

tcp四次撒手在socket中的过程 

图示过程如下：

• 某个应用进程首先调用 close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
• 另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；
• 一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用 close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；
• 接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

这样每个方向上都有一个FIN和ACK。

 TCP 和 UDP 在socket编程中的区别 

一、TCP与UDP的区别

 基于连接与无连接 
　　对系统资源的要求（TCP较多，UDP少） 
　　UDP程序结构较简单 
　　流模式与数据报模式 
　　TCP保证数据正确性，UDP可能丢包 
　　TCP保证数据顺序，UDP不保证 
　　部分满足以下几点要求时，应该采用UDP 面向数据报方式 网络数据大多为短消息 
　　拥有大量Client 
　　对数据安全性无特殊要求 
　　网络负担非常重，但对响应速度要求高 
　　具体编程时的区别 socket()的参数不同 
　　UDP Server不需要调用listen和accept 
　　UDP收发数据用sendto/recvfrom函数 
　　TCP：地址信息在connect/accept时确定 
　　UDP：在sendto/recvfrom函数中每次均 需指定地址信息 
　　UDP：shutdown函数无效

二、man----socket
　　　　通过查看socket的man手册可以看到socket函数的第一个参数的值可以为下面这些值： 
　　Name Purpose 
　　PF_UNIX, PF_LOCAL Local communication 
　　PF_INET IPv4 Internet protocols 
　　PF_INET6 IPv6 Internet protocols 
　　PF_IPX IPX - Novell protocols 
　　PF_NETLINK Kernel user interface device 
　　PF_X25 ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol 
　　PF_AX25 Amateur radio AX.25 protocol 
　　PF_ATMPVC Access to raw ATM PVCs 
　　PF_APPLETALK Appletalk 
　　PF_PACKET Low level packet interface

 

三、编程区别
     通常我们在说到网络编程时默认是指TCP编程，即用前面提到的socket函数创建一个socket用于TCP通讯，函数参数我们通常填为SOCK_STREAM。即socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)，这表示建立一个socket用于流式网络通讯。 
　  SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的，即每次收发数据之前必须通过connect建立连接，也是双向的，即任何一方都可以收发数据，协议本身提供了一些保障机制保证它是可靠的、有序的，即每个包按照发送的顺序到达接收方。 

　　而SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯，它是无连接的，不可靠的，因为通讯双方发送数据后不知道对方是否已经收到数据，是否正常收到数据。任何一方建立一个socket以后就可以用sendto发送数据，也可以用recvfrom接收数据。根本不关心对方是否存在，是否发送了数据。它的特点是通讯速度比较快。大家都知道TCP是要经过三次握手的，而UDP没有。 

　　基于上述不同，UDP和TCP编程步骤也有些不同，如下： 
　　TCP编程的服务器端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 
　　4、开启监听，用函数listen()； 
　　5、接收客户端上来的连接，用函数accept()； 
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 
　　7、关闭网络连接； 
　　8、关闭监听； 

　　TCP编程的客户端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 
　　4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性； 
　　5、连接服务器，用函数connect()； 
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 
　　7、关闭网络连接；

　　与之对应的UDP编程步骤要简单许多，分别如下： 
　　UDP编程的服务器端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 
　　4、循环接收数据，用函数recvfrom(); 
　　5、关闭网络连接； 

　　UDP编程的客户端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 
　　4、设置对方的IP地址和端口等属性; 
　　5、发送数据，用函数sendto(); 
　　6、关闭网络连接；