于数据完整性要求较高的场合,就应采用TCP协议。
IP网络层提供IP寻址和路由。因为在网络上数据可以经由多条线路到达目的地,网络层负责找出最佳的传输线路。
IP地址与数据包:
IP层就是把数据分组从一个主机跨越千山万水搬运到另外一主机, 并且这搬运服务一点都不可靠, 丢包、重复、失序可以说是家常便饭。如果失败是否需要重传?如果需要,那就使用TCP协议实现可靠的、面向连接的传输连接,如果不需要,那就使用UDP协议使用不可靠的、不面向连接的传输连接。
所以不同的网络应用程序可以用TCP实现,也可以用UDP实现,只是可靠性和实时性不一样。
在TCP或UDP协议上编程是比较复杂的。例如TCP协议, 我们不能要求每个程序员都去实现建立连接的3次握手(确认客户端、服务端的发信、收信能力),分组交换、失败重传(中间节点的路由可以是随机的,允许失序、重复、丢失,可靠的传输完全由两端点来实现,失败后重传即可,而顺序可以由数据包的序号来确定), 这些应该是属于操作系统内核的部分, 没必要重复开发, 但是对于应用程序来讲, 操作系统可以抽象出一个socket概念, 让上层应用去编程。
所以,Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。
Socket是连接应用程序与网络驱动程序的桥梁,Socket在应用程序中创建,通过bind与驱动程序建立关系。此后,应用程序送给Socket的数据,由Socket交给驱动程序向网络上发送出去。计算机从网络上收到与该Socket绑定的IP+Port相关的数据后,由驱动程序交给Socket,应用程序便可从该Socket中提取接收到的数据。网络应用程序就是这样通过socket进行数据的发送与接收的。
基于TCP(面向连接)的socket编程的服务器端程序流程如下:
1 创建套接字(socket())。
2 将套接字绑定到一个本地地址和端口上(bind())。
3 将套接字设为监听模式,准备接收客户请求(listen())
4 等待客户请求到来;当清求到来后,接受连接请求,返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept())。
5 用返回的套接字和客户端进行通信(send/recv())返回,等待另一客户请求。
6 关闭套接字。
基于TCP(面向连接)的socket编程的客户端程序流程如下:
1 创建套接字(socket())。
2 向服务器发出连接请求(connect())。
3 和服务器端进行通信(send/recv())。
4 关闭套接字。
代码:
//tcp server#include <Winsock2.h>#include <stdio.h>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")void main(){ WORD wVersionRequested; // 指定准备加载的Winsock库版本 WSADATA wsaData; // Winsock库版本信息的结构体 wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1); int err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); // 加载套接字库 if ( err != 0 ) { return;} if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 || HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) { WSACleanup( ); // 释放为该应用程序分配的资源,终止对WinSock动态库的使用 return; } SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建套接字AF_INET表示TCP/IP协议// SOCK_STREAM表示TCP连接,SOCK_DGRAM表示UDP连接// 第三个参数为零表示自动选择协议 SOCKADDR_IN addrSrv; // 定义一个地址结构体的变量 addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY); addrSrv.sin_family=AF_INET; addrSrv.sin_port=htons(6000);//htons把一个u_short类型从主机字节序转换为网络字节序 bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR)); //将套接字绑定到本地的某个地址和端口上 listen(sockSrv,5); //将指定的套接字设定为监听模式 SOCKADDR_IN addrClient; int len=sizeof(SOCKADDR); while(1) { SOCKET sockConn=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrClient,&len); //接受客户端发送的连接请求 char sendBuf[100]; sprintf(sendBuf,"Welcome %s to here",inet_ntoa(addrClient.sin_addr)); send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0); //通过一个已建立连接的套接字发送数据 char recvBuf[100]; recv(sockConn,recvBuf,100,0); //从一个已建立连接的套接字接收数据 printf("%s ",recvBuf); closesocket(sockConn); }}//添加ws2_32.lib:工程→设置→连接,添加该库(前面要有空格)或//#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
//Tcp client
#include <Winsock2.h>#include <stdio.h>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")void main(){ WORD wVersionRequested; // 指定准备加载的Winsock库版本 WSADATA wsaData; // Winsock库版本信息的结构体 wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1); int err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); // 加载套接字库 if ( err != 0 ) { return;} if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 || HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) { WSACleanup( ); // 释放为该应用程序分配的资源,终止对WinSock动态库的使用 return; } SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建套接字。AF_INET表示TCP/IP协议 // SOCK_STREAM表示TCP连接,SOCK_DGRAM表示UDP连接 //第三个参数为零表示自动选择协议 SOCKADDR_IN addrSrv; //定义一个地址结构体的变量 addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1"); addrSrv.sin_family = AF_INET; addrSrv.sin_port = htons(6000); connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR)); //向服务器发出连接请求 char recvBuf[1000]; recv(sockClient,recvBuf,100,0); //接收数据 printf("%s ",recvBuf); send(sockClient,"Hello!",strlen("Hello!")+1,0); //发送数据 closesocket(sockClient); //关闭套接字 WSACleanup(); system("pause");}//添加ws2_32.lib:工程→设置→连接,添加该库(前面要有空格)或//#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
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