TCP/UDP编程基础

一、Socket

1.TCP/IP
要想理解socket首先得熟悉一下TCP/IP协议族， TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，定义了主机如何连入因特网及数据如何再它们之间传输的标准，

从字面意思来看TCP/IP是TCP和IP协议的合称，但实际上TCP/IP协议是指因特网整个TCP/IP协议族。不同于ISO模型的七个分层，TCP/IP协议参考模型把所有的TCP/IP系列协议归类到四个抽象层中

1.应用层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等

2.传输层：TCP，UDP

3.网络层：IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP

4.数据链路层：SLIP，CSLIP，PPP，MTU

在TCP/IP协议中两个因特网主机通过两个路由器和对应的层连接。各主机上的应用通过一些数据通道相互执行读取操作

TCP编程服务器端的一般步骤：
①创建一个socket，用函数socket()
②绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
③开启监听，用函数listen()
④接收客户端上来的连接，用函数accept()
⑤收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()
⑥关闭网络连接；
⑦关闭监听；

TCP编程客户端的一般步骤：
①创建一个socket，用函数socket()；
②设置要连接的对方的IP地址和端口等属性；
③连接服务器，用函数connect(）；
④收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()；
⑤关闭网络连接；

2.socket
我们知道两个进程如果需要进行通讯最基本的一个前提能能够唯一的标示一个进程，在本地进程通讯中我们可以使用PID来唯一标示一个进程，但PID只在本地唯一，网络中的两个进程PID冲突几率很大，这时候我们需要另辟它径了，我们知道IP层的ip地址可以唯一标示主机，而TCP层协议和端口号可以唯一标示主机的一个进程，这样我们可以利用ip地址＋协议＋端口号唯一标示网络中的一个进程。

能够唯一标示网络中的进程后，它们就可以利用socket进行通信了，什么是socket呢？我们经常把socket翻译为套接字，socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。

3.socket通信流程
socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现
服务器根据地址类型（ipv4,ipv6）、socket类型、协议创建socket
服务器为socket绑定ip地址和端口号
服务器socket监听端口号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket并没有被打开
客户端创建socket
客户端打开socket，根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket
服务器socket接收到客户端socket请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态，所谓阻塞即accept()方法一直到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下一个客户端谅解请求
客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息
服务器accept方法返回，连接成功
客户端向socket写入信息
服务器读取信息
客户端关闭
服务器端关闭

二、C#实现连续输出HelloWorld并利用网络UDP套接字向另一台电脑发送

1.利用VS2019新建项目
打开VS2022，点击新建项目，点击控制台应用


点击下一步，修改项目名称，点击完成。

3.UDP套接字发送消息

3.1 服务器端编程

新建控制台应用

编写代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

namespace UDPSever
{
   
    internal class Program
    {
   
        static void Main(string[] args)
        {
   
            int recv;
            byte[] data = new byte[1024];

            //得到本机IP，设置TCP端口号         
            IPEndPoint ip = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8001);
            Socket newsock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

            //绑定网络(监听)地址
            newsock.Bind(ip);

            Console.WriteLine("This is a Server, host name is {0}", Dns.GetHostName());

            //等待客户机连接
            Console.WriteLine("Waiting for a client");

            //得到客户机IP，建立连接
            IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
            EndPoint Remote = (EndPoint)(sender);
            recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);//接收客户端发送的消息
            Console.WriteLine("Message received from {0}: ", Remote.ToString());
            Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(data, 0, recv));

            //客户机连接成功后，发送信息
            string welcome = "你好 ! ";

            //字符串与字节数组相互转换
            data = Encoding.UTF8.GetBytes(welcome)