Go-网络编程（TCP）

Go中提供了网络编程接口支持HTTP、TCP、UDP协议等，下面演示下TCP通信Server、Client

Server

package main

import (
    "fmt"
    "net"
)

func main() {
    // 创建一个 TCP 监听器
    listener, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:9000")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error:", err)
        return
    }

    fmt.Println("Server listening on port 9000")

    // 循环监听客户端连接请求
    for {
        conn, err := listener.Accept()
        if err != nil {
            fmt.Println("Error:", err)
            continue
        }

        // 处理客户端连接请求
        go handleConnection(conn)
    }
}

func handleConnection(conn net.Conn) {
    defer conn.Close()

    // 读取客户端发送的数据
    buf := make([]byte, 1024)
    n, err := conn.Read(buf)
    if err != nil {
        fmt.Println("Error:", err)
        return
    }

    // 处理客户端发送的数据
    data := buf[:n]
    fmt.Println("Received data: ", string(data))

    // 发送响应数据给客户端
    response := "Hello, client! 我是Server,Over"
    conn.Write([]byte(response))
}

Client

package main

import (
    "fmt"
    "net"
)

func main() {
    // 连接服务器
    conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:9000")
    if err != nil {
        fmt.Println("Error:", err)
        return
    }

    // 发送数据给服务器
    message := "Hello, server! 我是Client"
    conn.Write([]byte(message))

    // 读取服务器响应数据
    buf := make([]byte, 1024)
    n, err := conn.Read(buf)
    if err != nil {
        fmt.Println("Error:", err)
        return
    }

    // 处理服务器响应数据
    data := buf[:n]
    fmt.Println("Received data: ", string(data))

    conn.Close()
}

运行

• 客户端不断发送请求
• 服务端读取请求
• 服务端处理请求
• 服务端写回响应

Server run

Client run

Client发起请求，收到Server的相应

Wireshark分析

使用Wireshark工具分析下请求响应的流程

tcp.port == 9000 and ip.addr == 127.0.0.1

 上图是这是Server、Client之间的本地回环通信（Loopback），源和目标IP地址均为127.0.0.1，因此这些包不会离开本地主机。下面是每个TCP报文段的解释：

• 10252：系统为Client动态随机分配的端口
• 9000：Server的端口

• 第339号数据包：Client向Server发送SYN请求连接，seq=0，win=65535，mss=65495，ws=256，sack_perm，表示客户端请求建立连接，并发送了自己的窗口大小、最大分段大小、窗口扩展、SACK_PERM等信息给Server。

• 第340号数据包：Server响应Client的SYN请求，ack=1，win=65535，mss=65495，ws=256，sack_perm，表示服务端接收到了客户端的请求，并发送了自己的窗口大小、最大分段大小、窗口扩展、SACK_PERM等信息给Client。

• 第341号数据包：Client确认Server的SYN,ACK响应，seq=1，ack=1，win=2161152，表示客户端接收到了服务端的响应，并发送了自己的序列号、确认号和窗口大小给Server。

• 第342号数据包：Client向Server发送数据，seq=1，ack=1，win=2161152，len=27，表示客户端向服务端发送了长度为27的数据，并发送了自己的序列号、确认号和窗口大小给Server。

• 第343号数据包：Server对Client发送的数据进行确认，seq=1，ack=28，win=2161152，表示服务端接收到了客户端发送的数据，并发送了自己的确认号和窗口大小给Client。

• 第344号数据包：Server向Client发送数据，seq=1，ack=28，win=2161152，len=32，表示服务端向客户端发送了长度为32的数据，并发送了自己的序列号、确认号和窗口大小给Client。

• 第345号数据包：Client对Server发送的数据进行确认，seq=28，ack=33，win=2161152，表示客户端接收到了服务端发送的数据，并发送了自己的确认号和窗口大小给Server。

• 第346号数据包：Server向Client发送FIN,ACK关闭连接，seq=33，ack=28，win=2161152，len=0，表示服务端发送了FIN和ACK标志位，表示将关闭连接，并发送了自己的序列号、确认号和窗口大小给Client。

• 第347号数据包：Client对Server的FIN,ACK响应进行确认，seq=28，ack=34，win=2161152，表示客户端接收到了服务端的FIN和ACK标志位，并发送了自己的确认号和窗口大小给Server。

• 第348号数据包：Client向Server发送FIN,ACK关闭连接，seq=28，ack=34，win=2161152，len=0，表示客户端发送了FIN和ACK标志位，表示将关闭连接，并发送了自己的序列号、确认号和窗口大小给Server。

• 第349号数据包：Server对Client的FIN,ACK响应进行确认，seq=34，ack=29，win=2161152，表示服务端接收到了客户端发送的FIN和ACK标志位，并发送了自己的确认号和窗口大小给Client。

参数解释：

• seq：序列号，用于标识每个TCP报文段中的数据字节流，是发送方维护的一个32位无符号整数，用于保证TCP数据可靠传输，表示本报文段中首个数据字节的序号。

• ack：确认号，用于对序列号的确认，是对方期望接收到的下一个TCP报文段的第一个字节的序号，也是本报文段中确认的数据字节序号。

• win：窗口大小，表示接收方还能够接收多少字节的数据，是接收方用于控制发送方发送速度的一个参数，由接收方通过ACK报文向发送方通知。

• mss：最大分段大小，是指TCP报文段中的数据部分的最大长度，是发送方和接收方通过协商确定的，一般是两端协商后支持的最大MTU减去TCP报头的长度。

• ws：窗口扩展，是TCP连接中的一种可选参数，表示TCP窗口大小的扩展，用于提高传输效率，可选参数值为0-14，表示窗口大小扩展的因子。

• sack_perm：是TCP连接中的一种可选参数，表示是否启用SACK（Selective Acknowledgment，选择性确认）选项，如果启用，则可以提高TCP数据传输的可靠性和效率，但会增加数据包大小。

• len：数据长度，是指TCP报文段中数据部分的长度，不包括TCP报头和选项部分的长度。

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在TCP通信中，常见的标志位有以下几个：

• SYN：同步序列号，用于建立一个新的TCP连接。
• ACK：确认序号，用于确认收到的数据。
• PSH：推送数据，用于传输数据前通知对方尽快处理。
• FIN：结束通信，用于终止一个TCP连接。

具体来说：

• SYN：SYN标志用于建立一个新的TCP连接。TCP协议使用“三次握手”来确保连接的可靠性，其中SYN标志用于表示客户端请求连接，服务端在收到请求后会发送SYN+ACK标志，用于表示接收请求并确认连接。客户端再发送一次ACK标志，用于确认服务端的SYN+ACK。这个过程中，客户端和服务端的序列号都会发送一些初始值。
• ACK：ACK标志主要用于确认收到的数据。在TCP通信中，接收方一般会返回一个ACK标志，用于告诉对方收到了数据。ACK标志也可以用于确认已经成功建立了一个TCP连接。
• PSH：PSH标志用于通知接收方立即处理数据，不进行数据缓存。在传输一些实时性要求高的数据时，可以使用PSH标志来加快数据的传输速度。
• FIN：FIN标志用于结束一个TCP连接。TCP通信中的连接是双向传输的，因此FIN标志可以由客户端或服务端发起，用于终止连接。当一方发送了FIN标志之后，另一方会发送一个ACK标志，然后也发送一个FIN标志，最终关闭连接。