linux基础 ---TCP《十》

网络应用程序设计模式：


协议格式：
数据链路层协议=>以太网帧协议

以太网帧协议需要知道对方的mac地址才能给对方发送数据。
不知道对方的mac地址的时候填ff:ff:ff:ff:ff:ff


IP协议=》网络层

DNS - 服务器

TCP/UDP=》传输层协议

TCP协议：

• 面向连接的安全的流式传输协议
• 连接的时候，进行三次握手
• 数据发送的时候，会进行数据的确认
• 数据丢失的之后，会进行数据的重传
  
  UDP协议
• 面向无连接的不安全的报式传输
• 连接的时候不会握手
• 数据发送出去之后就不管了
  

数据的发送和接收：

socket编程：






发送数据的原理：先写到本机的写缓冲区然后操作系统自动发送

默认是阻塞的：阻塞指的是文件描述符对应的设备文件的属性
服务器端的步骤：


htonl()小端转大端 =》主机字节序转网络字节序
INADDR_ANY会自动适配本机的IP地址

客户端的步骤：
客户端的端口是隐式绑定的，占用空闲的端口号就可以



TCP的三次握手：





TCP四次挥手的过程：

第四次挥手：
客户端：

• 发送：ACK+确认编号

服务器端：

• 数据检测

TCP连接、传输和断开过程

TCP-滑动窗口

TCP多进程并发服务器：


TCP通信多进程代码：

waitpid()会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。
WNOHANG 如果没有任何已经结束的子进程则马上返回，不予以等待。
使用while来轮询
一直判断子进程是否退出，如果没有退出就会一直循环。

/*server.c*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <ctype.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include "wrap.h"
#include <string.h>
#include<errno.h>
#define MAXLINE 8192
#define SERV_PORT 8000

void do_sigchild(int num)
{
    while (waitpid(0, NULL, WNOHANG) > 0);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
    socklen_t cliaddr_len;
    int listenfd, connfd;
    char buf[MAXLINE];
    char str[INET_ADDRSTRLEN];
    int i, n;
    pid_t pid;

    //临时屏蔽sigchld信号
    sigset_t myset;
    sigemptyset(&myset);
    sigaddset(&myset, SIGCHLD);
    // 自定义信号集 -》 内核阻塞信号集
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &myset, NULL);


    listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    int opt = 1;
    // 设置端口复用
    setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    int port =atoi(argv[1]);
    servaddr.sin_port = htons(port);

    Bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    Listen(listenfd, 20);

    printf("Accepting connections ...\n");
    while (1)
    {
        cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
        connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
        while(connfd == -1 && errno == EINTR)
        {
            connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
        }
        // 有新的连接则创建一个进程
        pid = fork();
        if (pid == 0)
        {
            Close(listenfd);
            while (1)
            {
                n = Read(connfd, buf, MAXLINE);
                if (n == 0)
                {
                    printf("the other side has been closed.\n");
                    break;
                }
                printf("received from %s at PORT %d\n",
                        inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
                        ntohs(cliaddr.sin_port));

                for (i = 0; i < n; i++)
                    buf[i] = toupper(buf[i]);

                Write(STDOUT_FILENO, buf, n);
                Write(connfd, buf, n);
            }
            Close(connfd);
            return 0;
        }
        else if (pid > 0)
        {
            struct sigaction act;
            act.sa_flags = 0;
            act.sa_handler = do_sigchild;
            sigemptyset(&act.sa_mask);
            sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);
            // 解除对sigchld信号的屏蔽
            sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &myset, NULL);

            Close(connfd);
        }
        else
        {
            perr_exit("fork");
        }
    }
    return 0;
}

/* client.c */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include "wrap.h"

#define MAXLINE 8192
#define SERV_PORT 8000

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct sockaddr_in servaddr;
    char buf[MAXLINE];
    int sockfd, n;

    sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
    int port =atoi(argv[1]);
    servaddr.sin_port = htons(port);

    Connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL)
    {
        Write(sockfd, buf, strlen(buf));
        n = Read(sockfd, buf, MAXLINE);
        if (n == 0)
        {
            printf("the other side has been closed.\n");
            break;
        }
        else
            Write(STDOUT_FILENO, buf, n);
    }

    Close(sockfd);

    return 0;
}

TCP多线程并发服务器：