网络编程

网络模型

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几个概念

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IP地址&端口

IP： 计算机中，IP地址是分配给网卡的，每个网卡有一个唯一的IP地址，如果一个计算机有多个网卡，则该台计算机则拥有多个不同的IP地址，在同一个网络内部，IP地址不能相同。一般每台电脑都有独一无二的一个IP。

端口： 设备与外界通讯交流的出口，有虚拟端口和物理端口之分。物理端口主要指串口（232）、网口、USB口等。虚拟端口是一个逻辑端口，主要是用来区分同一台计算机上不同的网络程序，计算机内的端口号共有65536个，前1024个系统使用，所以在编写网络程序时不要使用。同时端口时区分TCP端口和UDP端口的，两者各有65536个，即6666的TCP端口和6666的UDP端口不是同一个。

三次握手&四次握手

三次握手： 在建立一个TCP连接时，客户端和服务端总共发送3个包以确认连接的建立。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来触发.

握手流程

1. Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SEND状态，等待Server确认。
   （客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认。）

2. Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ACK=J+1，随机产生一个seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RECV状态。
   （服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求。）

3. Client收到确认后，检查ACK是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ACK=K+1，并将数据包发送给Server，Server检查ACK是否为K+1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态。
   （客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接。）

四次挥手： 在断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总发送三个包以确认连接的断开。在Socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发。

挥手流程：

1. Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传输，Client进入FIN_WAIT_1状态
2. Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状
3. Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传输，Server进入LAST_ACK状态
4. Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态

三次握手和四次挥手的意义

TCP协议&UDP协议

1.UDP:
（1）面向无连接，将数据及源封装在数据包中，不需要建立连接
（2）每个数据报的大小限制在64K内
（3）因无连接，是不可靠协议
（4）不需要连接，速度快

2.TCP：
（1） 建立连接，形成传输数据的通道
（2）在连接中进行大数据量传输，以字节流的形式
（3）通过三次握手(四次挥手)完成连接，是可靠协议
（4）必须建立连接，效率会稍低

SOCKET

Socket时对TCP/IP协议的封装，它提供不同的API接口，帮助用户在不同计算机或虚拟机之间建立通信。
Socket API 使用书册