TCP/IP与Socket (转)

　　网络由下往上分为

　　物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

　　通过初步的了解，IP协议对应于网络层，TCP协议对应于传输层

　　也可以说，TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，

　　而我们平时说的最多的socket是什么呢，实际上socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口(API)。

　　实际上，Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。

　　Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议。

　　所以说，Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，

　　从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口，比如create、listen、connect、accept、send、read和write等等。

　　网络有一段关于socket和TCP/IP协议关系的说法比较容易理解：

　　“TCP/IP只是一个协议栈，就像操作系统的运行机制一样，必须要具体实现，同时还要提供对外的操作接口。

　　这个就像操作系统会提供标准的编程接口，比如win32编程接口一样，

　　TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口。”

　　常用的套接字有3种类型:流式套接字(SOCK-STREAM),数据报式套接字(SOCK-DGARM)和原始套接字(SOCK-RAW).

流式套接字是一种面向连接的套接字,对应于面向连接的TCP服务应用.数据报式套接字是一种无连接的套接字,对应于无连接的UDP服务应用.原始套接字对应于无连接的IP服务应用.流式套接字的使用与数据报套接字一个很大的不同:在使用流式套接字传输数据之前,必须在数据传输的发送和接收端之间建立连接,而在使用数据报套接字之前不必建立连接.在数据传输时,如果已经建立健全的连接断开,应用程序会被通知.

流式Socket使用方法

流式套接字使用的是基于连接的协议,所以其使用方法与数据报套接字的使用方法不同.用户在传输,接收数据之前必须首先建立连接,然后才能从数据流中读出数据,而不是从一个数据报或一个记录中读出数据.基使用方法如下:





流式套接字的服务器进程和客户进程在通信前必须使用函数Socket()创建各自的套接字,然后使用函数bind()绑定本机的IP地址和端口.服务器调用函数listen()建立一个监听端口,监听客户端请求,并调用函数accept()等待客户端的连接请求.客户端使用函数connect()用于请求与指定IP地址的服务器端口建立连接.连接建立后,客户端与服务器就可以用函数sent()和Recv()进行通信.最后调用函数closesocket()或close()关闭套接字连接.（红色为数据报Socket没有过程）

MFC套接字编程

MFC对Windows Sockets进行了面向对象的封装.它将Windows Sockets封装成类CAsyncSocket和类CSocket,提供给开发人员一些主要的接口,而将细节屏蔽了.

(1)CAsyncSocket类封装了WindSock API函数,宏观经济提供的低级接口几乎和WindSockAPI的函数调用直接对应.

(2)CSocket类是从CAsyncSocket类派生而来的,它提供了高一级的抽象处理套接字通信.

(在MFC中使用套接字时,要在应用程序内函数InitInstance()中调用AfxSocketInit()函数业初始化套接字.即当使用应用程序向导创建程序的基本框架时,要选中"windows套接字"复选框).

mfc中具体应用socket时可根据需要初始化。

例如：
sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);//初始化为udp
sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//初始化为tcp
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一个函数，不同参数即可生成多种协议的套接字

　　下面是一些经常在笔试或者面试中碰到的重要的概念，特在此做摘抄和总结。

　　一、什么是TCP连接的三次握手

　　第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认;

　　第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态;

　　第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

　　握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。

　　理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。

　　断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次握手”(过程就不细写了，就是服务器和客户端交互，最终确定断开)

　　二、利用Socket建立网络连接的步骤

　　建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket 。

　　套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。

　　1、服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。

　　2、客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。

　　为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。

　　3、连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。

　　而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。

　　四、TCP和UDP的区别(考得最多。。快被考烂了我觉得- -\\)

　　1、TCP是面向链接的，虽然说网络的不安全不稳定特性决定了多少次握手都不能保证连接的可靠性，但TCP的三次握手在最低限度上(实际上也很大程度上保证了)保证了连接的可靠性;

　　而UDP不是面向连接的，UDP传送数据前并不与对方建立连接，对接收到的数据也不发送确认信号，发送端不知道数据是否会正确接收，当然也不用重发，所以说UDP是无连接的、不可靠的一种数据传输协议。

　　2、也正由于1所说的特点，使得UDP的开销更小数据传输速率更高，因为不必进行收发数据的确认，所以UDP的实时性更好。

　　知道了TCP和UDP的区别，就不难理解为何采用TCP传输协议的MSN比采用UDP的QQ传输文件慢了，但并不能说QQ的通信是不安全的，

　　因为程序员可以手动对UDP的数据收发进行验证，比如发送方对每个数据包进行编号然后由接收方进行验证啊什么的，

　　即使是这样，UDP因为在底层协议的封装上没有采用类似TCP的“三次握手”而实现了TCP所无法达到的传输效率。

　　也可以说，TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，

　　而我们平时说的最多的socket是什么呢，实际上socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口(API)。

　　通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。

　　实际上，Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。

　　Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议。

　　所以说，Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，

　　从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口，比如create、listen、connect、accept、send、read和write等等。

　　网络有一段关于socket和TCP/IP协议关系的说法比较容易理解：

　　“TCP/IP只是一个协议栈，就像操作系统的运行机制一样，必须要具体实现，同时还要提供对外的操作接口。

　　这个就像操作系统会提供标准的编程接口，比如win32编程接口一样，

　　TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口。”

　　关于TCP/IP协议的相关只是，用博大精深来讲我想也不为过，单单查一下网上关于此类只是的资料和书籍文献的数量就知道。