Linux网络编程--（3）TCP编程

TCP传输协议的概念

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内[1] 另一个重要的传输协议。在因特网协议族（Internet protocol suite）中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。

应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流，然后TCP把数据流分区成适当长度的报文段（通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传输单元（ MTU）的限制）。之后TCP把结果包传给IP层，由它来通过网络将包传送给接收端实体[1]  的TCP层。TCP为了保证不发生丢包，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算校验和。

TCP协议的特点

tcp是一种面向连接的传输协议，提供可靠的通信（即数据无误、数据无丢失、数据无失、数据无重复）

适用于传输质量要求比较高以及传输大量数据的通信

即时通信软件的用户登录账户管理相关功能要用tcp协议

TCP的传输模型

三次握手的建立

四次握手断开连接

TCP传输的相关函数

int socket (int domain, int type, int protocol);

功能

     创建套接字

参数

        int domain协议类型  AF_INET

      type  套接字的类型

               SOCK_STREAM   // 流式套接字        tcp

               SOCK_DGRAM    // 数据报套接字     udp

               SOCK_RAW         //  原始套接字     

       int     protocol   0

返回值 返回一个套接字描述符

我们要用的结构体 

struct sockaddr_in    struct sockaddr_un

   {           

        u_short sin_family;      // 地址族, AF_INET，2 bytes

        u_short sin_port;            // 端口，2 bytes

        struct in_addr sin_addr;  // IPV4地址，4 bytes     

        char sin_zero[8];             // 8 bytes unused，作为填充

  };

// internet address   struct in_addr 

{

    in_addr_t  s_addr;            // u32 network address  

}; 

老的结构体，大小和上面一样

  struct sockaddr  {

      u_short  sa_family;    // 地址族, AF_xxx

        char  sa_data[14];     // 14字节协议地址

  };

int  bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen) ;

功能

      pid + ip +port 绑定

参数

      int sockfd  socket返回的

    struct sockaddr *my_addr     我们要填充的sockaddr_in    结构体

      int addrlen                              sockaddr_in     size

返回值

struct sockaddr_in   my_addr;

my_addr.sin_family = AF_INET;     

my_addr.sin_port  = htons (6666);   

my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(“192.168.1.100”);   

bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr_in )  );   

int  listen (int sockfd, int backlog);

功能

      监听客户端的连接  tcp服务器专用 调用完之后，这个套接字，就变成了监听套接字

参数

     int sockfd   

     int backlog

int  accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen) ;

功能

     阻塞接收一个客户端的连接，创建一个新的套接字返回 调用完了之后，客户端和服务器端就 可以通信了

      tcp服务器专用的函数

参数

     int sockfd

     struct sockaddr *addr   客户端的ip+port

     socklen_t *addrlen        指针

返回值

    新的套接字，这个套接字才是真正和客户端通信用的套接字

int  connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);

功能

     客户端使用，

和服务器连接用的【tcp】       指定一个发送对象【udp】

阻塞，一旦返回，说明建立成功了，就可以和服务器端通信了

事实上发起了一次tcp3次握手。。。

参数

     int sockfd

    struct sockaddr *serv_addr 服务器的ip+port

           客户端的端口号由系统自动分配

      int addrlen

ssize_t   send(int  socket,  const  void  *buffer,  size_t  length, int flags);

参数

     int  socket  套接字   服务器的话。应该填充accept返回的套接字

      const  void  *buffer,   发送的内存的地址

      size_t  length              发送数据的长度

    int flags             0

返回值 实际发送的自己个数

ssize_t  recv(int  socket,  const  void  *buffer,  size_t  length, int flags);

size_t  length  缓冲区大小

int close(int sockfd);

关闭双向通信

int  shutdown(int sockfd, int howto);//close()；

howto  

0 关闭读通道

1 关系写通道

2 关闭双向通道

TCP代码模型：