一、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型

成都創(chuàng)新互聯(lián)專注于企業(yè)成都全網(wǎng)營銷推廣、網(wǎng)站重做改版、黃驊網(wǎng)站定制設(shè)計、自適應(yīng)品牌網(wǎng)站建設(shè)、H5場景定制、成都商城網(wǎng)站開發(fā)、集團公司官網(wǎng)建設(shè)、外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)、高端網(wǎng)站制作、響應(yīng)式網(wǎng)頁設(shè)計等建站業(yè)務(wù)，價格優(yōu)惠性價比高，為黃驊等各大城市提供網(wǎng)站開發(fā)制作服務(wù)。

  因特網(wǎng)在剛面世時，只有同一制造商生產(chǎn)的計算機才能彼此通信，制定網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型的目的就是為異種的計算機互連提供一個共同的基礎(chǔ)和標(biāo)準框架，并為保持相關(guān)標(biāo)準的一致性和兼容性提供共同的參考。

  互聯(lián)參考模型：

   OSI七層模型（Open System Interconnect）：應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層

   DoD四層模型：是OSI七層模型的濃縮版，包括 進程/應(yīng)用層、主機到主機層、因特網(wǎng)層、網(wǎng)絡(luò)接入層

  以上兩種模型是層次型的，分層模型的優(yōu)點主要在于：

   ①將網(wǎng)絡(luò)通信過程劃分為更小、更簡單的組件，這有助于組件的開發(fā)、設(shè)計和故障的排除

   ②定義了模型每層執(zhí)行的功能，從而鼓勵了行業(yè)標(biāo)準化

   ③讓不同類型的網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件能夠彼此通信

   ④避免對一層的修改而影響其它層

二、傳輸層協(xié)議

  目前主流的傳輸層協(xié)議有TCP和UDP。SCTP是TCP的改進版，DCCP是一個用來取代UDP的新的非可靠傳輸協(xié)議

  1、UDP（User Data Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）：一種無連接的協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡單不可靠信息傳送服務(wù)，不建立會話，不對數(shù)據(jù)分段，不編號不排序，也就是說，當(dāng)報文發(fā)送之后，是無法得知其是否安全完整到達的。但正因為UDP協(xié)議的控制選項較少，在數(shù)據(jù)傳輸過程中延遲小、數(shù)據(jù)傳輸效率高，適合對可靠性要求不高的應(yīng)用程序，或者可以保障可靠性的應(yīng)用程序

   常用的UDP端口號有：DNS 53，TFTP 69，SNMP 161

  2、TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）：一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。

   TCP實現(xiàn)可靠性的機制：

    ①以通信雙方之間建立連接

    ②TCP把數(shù)據(jù)流分割為適當(dāng)長度的報文段（通常受該計算機連接的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層的大傳輸單元（MTU）的限制）。

    ③TCP為了保證不發(fā)生丟包，就給每個報文段一個序號，同時序號也保證了接收端的按序接收。TCP報文段的到達也可能會失序，如有必要，TCP將對收到的報文段進行重新排序，將收到的數(shù)據(jù)以正確的順序交給應(yīng)用層

    ④接收端對已成功收到的包發(fā)回一個相應(yīng)的確認（ACK）；如果發(fā)送端在合理的往返時延（RTT）內(nèi)未收到確認，那么對應(yīng)的數(shù)據(jù)包就被假設(shè)為已丟失將會被進行重傳。

    ⑤TCP用校驗和函數(shù)來檢驗報文段是否有錯誤，在發(fā)送和接收時都要計算校驗和，接收端若發(fā)現(xiàn)校驗和有差錯，將丟棄這個報文段和不確認收到此報文段。

    ⑥TCP還能提供流量控制：緩沖區(qū)（發(fā)送緩沖區(qū)、接收緩沖區(qū)）和滑動窗口

    ⑦在擁塞控制上，采用慢啟動和擁塞避免算法

   ▲TCP在正式傳輸數(shù)據(jù)前需要經(jīng)過三次握手建立連接，其過程如下：

     ①客戶端發(fā)送SYN（SEQ=x）報文給服務(wù)器端，進入SYN_SEND狀態(tài)。

     ②服務(wù)器端收到SYN報文，回應(yīng)一個SYN（SEQ=y）ACK（ACK=x+1）報文，進入SYN_RECV狀態(tài)。

     ③客戶端收到服務(wù)器端的SYN報文，回應(yīng)一個ACK（ACK=y+1）報文，進入Established狀態(tài)。

   ▲在數(shù)據(jù)傳輸完畢后需要經(jīng)過四次握手終止連接，其過程如下：

     ①某個應(yīng)用進程首先調(diào)用close()，稱該端執(zhí)行“主動關(guān)閉”（active close）。該端的TCP于是發(fā)送一個FIN分節(jié)（文件結(jié)束符），表示數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。

     ②接收到這個FIN的對端執(zhí)行 “被動關(guān)閉”（passive close），這個FIN由TCP確認。

     注意：FIN的接收也作為一個文件結(jié)束符（end-of-file）傳遞給接收端應(yīng)用進程，放在已排隊等候該應(yīng)用進程接收的任何其他數(shù)據(jù)之后，因為，F(xiàn)IN的接收意味著接收端應(yīng)用進程在相應(yīng)連接上再無額外數(shù)據(jù)可接收。

     ③一段時間后，接收到這個文件結(jié)束符的應(yīng)用進程將調(diào)用close關(guān)閉它的套接字，這導(dǎo)致它的TCP也發(fā)送一個FIN。

     ④接收這個最終FIN的原發(fā)送端TCP（即執(zhí)行主動關(guān)閉的那一端）確認這個FIN。

   ▲TCP協(xié)議通過tcp狀態(tài)來標(biāo)記當(dāng)前處于通信過程的哪個階段：

     CLOSED, LISTEN, SYN_SENT（主動打開）, SYN_RECV, ESTABLISHED, FIN_WAIT1, CLOSE_WAIT, FIN_WAIT2, LAST_ACK, TIME_WAIT, CLOSED

三、套接字

 1、套接字（socket）：應(yīng)用層通過傳輸層進行數(shù)據(jù)通信時，TCP和UDP會遇到同時會多個應(yīng)用程序進程提供并發(fā)服務(wù)的問題。區(qū)分不同的應(yīng)用程序進程間的網(wǎng)絡(luò)通信和連接，主要有三個參數(shù)：通信的目標(biāo)IP地址、使用的傳輸層協(xié)議（TCP或UDP）、目標(biāo)端口號，這種組合稱為套接字。

    session：ip:port<==>ip:port

    端口分類：

     眾所周知的端口：0~1023，管理員才有權(quán)限使用，永久地分配給某應(yīng)用使用；

     注冊端口：1024~41951：只有一部分被注冊，分配原則上非特別嚴格；

     動態(tài)端口或私有端口：41952+

      /proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range：定義兩個數(shù)字，表示可以做為臨時端口的起始數(shù)字和結(jié)束數(shù)字

 2、套接字類型：

   tcp socket（流式）

   udp socket（數(shù)據(jù)報式）

   raw socket（不使用TCP或UDP協(xié)議，應(yīng)用層的應(yīng)用程序直接通達IP層）

 3、socket通信在domain中實現(xiàn)，不同domain的socket地址格式不同，在unix domain中是一個文件路徑名，在ipv4 domain中是ipv4地址加端口號，在ipv6 domain中是ipv6地址加端口號

   domain：

     Unix domain：基于socket機制實現(xiàn)同一主機不同進程間通信的一種方式；AF_UNIX，AF_LOCAL

     IPv4 domain：AF_INET，基于socket機制借助于ipv4協(xié)議實現(xiàn)不同主機（也可是同一主機）上的進程間的通信

     IPv6 domain：AF_INET6

  ▲雖然IPv4 domain能實現(xiàn)不同或同一主機進程間通信，但是對于同一主機進程間的通信應(yīng)盡量使用Unix domain，socket在Unix domain中實現(xiàn)通信的方式就是在內(nèi)存中創(chuàng)建一個可讀寫的文件作為進程間交互的中介，這種方式繞過了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，節(jié)省了系統(tǒng)資源，提高了通信效率。

 4、tcp socket通信相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用

    socket()：創(chuàng)建一個新的socket

    bind()：綁定于一個套接字地址上（服務(wù)器端會用到）

    listen()：監(jiān)聽套接字

    accept()：接收連接請求

    connect()：發(fā)起連接請求

    close()：關(guān)閉連接

    read()和write()：recv(), send(), recvfrom(), sendto()

另外有需要云服務(wù)器可以了解下創(chuàng)新互聯(lián)cdcxhl.cn，海內(nèi)外云服務(wù)器15元起步，三天無理由+7*72小時售后在線，公司持有idc許可證，提供“云服務(wù)器、裸金屬服務(wù)器、高防服務(wù)器、香港服務(wù)器、美國服務(wù)器、虛擬主機、免備案服務(wù)器”等云主機租用服務(wù)以及企業(yè)上云的綜合解決方案，具有“安全穩(wěn)定、簡單易用、服務(wù)可用性高、性價比高”等特點與優(yōu)勢，專為企業(yè)上云打造定制，能夠滿足用戶豐富、多元化的應(yīng)用場景需求。

本文標(biāo)題：TCP及socket通信原理-創(chuàng)新互聯(lián)
文章URL：http://www.rwnh.cn/article12/ccsgdc.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供定制網(wǎng)站、用戶體驗、靜態(tài)網(wǎng)站、網(wǎng)站收錄、商城網(wǎng)站、網(wǎng)站營銷

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網(wǎng)站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)