网络通讯程序整理(一)
一、三次握手原理
在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。
第一次握手:建立连接时,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。
如下图所示:
图1-1 三次握手示意图
完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据,在上述过程中,还有一些重要的概念:
未连接队列:在三次握手协议中,服务器维护一个未连接队列,该队列为每个客户端的SYN包(syn=j)开设一个条目,该条目表明服务器已收到SYN包,并向客户发出确认,正在等待客户的确认包。这些条目所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态,当服务器收到客户的确认包时,删除该条目,服务器进入ESTABLISHED状态。
Backlog参数:表示未连接队列的最大容纳数目。
SYN-ACK 重传次数 服务器发送完SYN-ACK包,如果未收到客户确认包,服务器进行首次重传,等待一段时间仍未收到客户确认包,进行第二次重传,如果重传次数超过系统规定的最大重传次数,系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意,每次重传等待的时间不一定相同。
半连接存活时间:是指半连接队列的条目存活的最长时间,也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间,该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间。
二、需引入的库
W32中C++编程,若使用到网络编程,需#include <winsock2.h>,然后在配置属性->输入->附加依赖项中加入Ws2_32.lib,这样,实际的工程中才能使用网络通信的API。
三、必须调用的两个函数
WSAStartup():为了在应用程序当中调用任何一个Winsock API函数,首先第一件事情就是必须通过WSAStartup函数完成对Winsock服务的初始化,因此需要调用WSAStartup函数。
WSACleanup():当完成了Windows Sockets的使用后,应用程序或DLL必须调用WSACleanup()将其从Windows Sockets的实现中注销,并且该实现释放为应用程序或DLL分配的任何资源.
四、一个简单服务器的实现
1、初始化
2、创建socket
3、绑定到本地
4、进行侦听
5、等待连接
6、进行通讯
7、关闭连接
8、清理资源
五、一个简单客户端的实现
1、初始化
2、创建socket
3、连接
4、进行通讯
5、关闭通讯
6、清理资源