Socket入门之前的知识点

　　Socket难点

　　数据粘包

　　心跳维持

　　数据丢包

　　性能问题

　　7层网络模型-OSI

　　基础层：物理层(Physical)、数据链路层(Datalink)、网络层(Network)

　　传输层(Transport)：TCP-UDP协议层、Socket

　　高级层：会话层(Session)、表示层(Presentation)、应用层(Application)

　　

 

　　

 

　　Socket

　　简单来说是IP地址与端口的结合协议(RFC793)

　　一种地址与端口的结合描述协议

　　TCP/IP协议的相关API的总称;是网络Api的集合实现

　　涵盖了：Stream Socket/Datagram Socket

　　作用：

　　在网络传输中用于唯一标示两个端点之间的链接

　　端点：包括(IP+Port)

　　4个要素：客户端地址、客户端端口、服务器地址、服务器端口

　　TCP

　　TCP是面向连接的通信协议

　　通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接

　　由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯

　　UDP

　　UDP是面向无连接的通讯协议

　　UDP数据包括目的端口号和源端口号信息

　　由于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送，并不局限于端到端

　　TCP/IP协议中，两个进程间通信的主要模式为：CS模型

　　主要目的：协同网络中的计算机资源、服务模式、进程间数据共享

　　常见的：FTP、SMTP、HTTP

　　Demo(略)

　　构建TCP客户端、服务端

　　客户端发送数据

　　服务器读取数据并打印

　　报文、协议、Mac地址

　　报文

　　报文段是指TCP/IP协议网络传输过程中，起着路由导航作用

　　用以查询各个网络路由网段、IP地址、交换协议等IP数据包

　　报文段充当整个TCP/IP协议数据包的导航路由功能

　　报文在传输过程中会不断地封装成分组、包、帧来传输

　　封装方式就是添加一些控制信息组成的首部，即报文头

　　传输协议

　　协议顾名思义，一种规定，约束

　　约定大于配置，在网络传输中依然适用;网络的传输流程是健壮的稳定的，得益于基础的协议构成

　　简单来说：A-B的传输数据，B能识别，反之B-A的传输数据A也能识别，这就是协议

　　Mac地址

　　Media Access Control或者Medium Access Control

　　意译为媒体访问控制，或称为物理地址、硬件地址

　　用来定义网络设备的位置

　　形如：44-45-53-54-00-00;与身份证类似

　　IP，端口，远程服务器

　　互联网协议地址(英语：Internet Protocol Address，又译为网际协议地址)，缩写为IP地址(英语：IPAddress)

　　是分配给网络上使用网际协议(英语：Internet Protocol，IP)的设备的数字标签

　　常见的IP地址分为IPV4与IPv6两大类

　　IP地址由32位二进制数组成，常以XXX.XXX.XXX.XXX形式表现，每组XXX代表小于或等于255的10进制数

　　如：208.80.152.2

　　分为A、B、C、D、E五大类，其中E类属于特殊保留地址

　　IPV4

　　总数量：4,294,967,296个(即232)：42亿个;最终于2011年2月3日用尽

　　如果主机号是全1，那么这个地址为直接广播地址

　　IP地址“255.255.255.255为受限广播地址

　　IPV6

　　总共有128位长，IPV6地址的表达形式，一般采用32个十六进制数。也可以想象为1632个

　　由两个逻辑部分组成：一个64位的网络前缀和一个64位的主机地址，主机地址通常根据物理地址自动生成，叫做EUI-64(或者64-位扩展唯一标识)

　　2001:0db8:85a3:0000:1319:8a2e:0370:7344

　　IPv4转换为IPv6一定可行，IPv6转换为IPv4不一定可行

　　端口

　　如果把IP地址比作一间房子，端口就是出入这间房子的门或者窗户

　　在不同门窗户后有不同的人，房子中的用户与外界交流的出口

　　外界鸽子(信息)飞到不同窗户也就是给不同的人传递信息

　　0到1023号端口以及1024到49151号端口都是特殊端口

　　

 

　　计算机之间依照互联网传输层TCP/IP协议的协议通信，不同的协议都对应不同的端口

　　49152到65535号端口属于“动态端口”范围，没有端口可以被正式地注册占用

　　

 

　　

 

　　UDP

　　英语：User Datagram Protocol，缩写为UDP

　　一种用户数据报协议，又称用户数据报文协议

　　是一个简单的面向数据报的传输层协议，正式规范为RFC 768

　　用户数据协议、非连接协议

　　不可靠

　　它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去，就不保留数据备份

　　UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验(字段)

　　发送端生产数据，接收端从网络中抓取数据

　　结构简单、无校验、速度快、容易丢包、可广播

　　DNS、TFTP、SNMP

　　视频、音频、普通数据(无关紧要数据)

　　

　　UDP包最大长度

　　16位-2字节存储长度信息

　　2^16-1=64K-1=65536-1=65535

　　自身协议占用：32+32位=64位=8字节

　　65535-8=65507 byte

　　UDP Api

　　DatagramSocket

　　用于接收与发送UDP的类

　　负责发送某一个UDP包，或者接收UDP包

　　不同于TCP，UDP并没有合并到Socket APl中

　　没有服务器端和客户端

　　DatagramSocket)创建简单实例，不指定端口与IP

　　DatagramSocket(int port)创建监听固定端口的实例(接收数据的端口)

　　DatagramSocket(int port,InetAddress localAddr)创建固定端口指定lP的实例(当计算机有多个IP地址存在时)

　　receive(DatagramPacket d):接收

　　send(DatagramPacket d):发送

　　setSoTimeout(int timeout):设置超时，毫秒

　　close() 关闭，释放资源

　　DatagramPacket(bytel] bufint offset,int length,InetAddress address,int port)

　　前面3个参数指定buf的使用区间

　　后面2个参数指定目标机器地址与端口(仅仅在发送时有效)

　　SocketAddress相当于InetAddress+Port

　　setData(bytel[] bufint ofset,int length)

　　setData(bytel[l buf)

　　setLength(int length)

　　getData()、getOffset()、getLength()

　　setAddress(InetAddress iaddr)、setPort(int iport) 发送时有效，接收时set操作是由系统完成的

　　getAddress()、getPort()

　　setSocketAddress(SocketAddress address)

　　getSocketAddress()

　　UDP单播、广播、多播

　　高频次广播有可能导致局域网或者某段网络的信息带宽被占满

　　

 

　　IP地址类别

　　

 

　　广播地址

　　255.255.255.255为受限广播地址

　　C网广播地址一般为：XXX.XXX.XXX.255(192.168.1.255)

　　D类IP地址为多播预留

　　

 

　　ipv4的地址本来就是用32位来表示的,分成4个8位来书写, 所以ipv4和地址是可以和32位unsigned int

　　广播地址运算

　　IP：192.168.124.7

　　子网掩码：255.255.255.0

　　网络地址：192.168.124.0

　　广播地址：192.168.124.255

　　例子二

　　IP：192.168.124.7

　　子网掩码：255.255.255.192

　　网络地址：192.168.124.0

　　广播地址：192.168.124.63

　　255.255.255.192-11111111.11111111.11111111.11000000

　　可划分网段：2/2=4个

　　0~63、64~127、128~191、192~255

　　192.168.124.63

　　广播通信问题

　　主机一：192.168.124.7，子网掩码：255.255.255.192

　　主机二：192.168.124.100，子网掩码：255.255.255.192

　　主机一广播地址：192.168.124.63

　　主机二广播地址：192.168.124.127

　　因为两个主机的广播地址不同，所以互相收不到对方的消息

　　局域网搜索Demo(略)

　　UDP接收消息并回送功能实现

　　UDP局域网广播发送实现

　　UDP局域网回送消息实现

　　TCP(Transmission Control Protocol)

　　TCP是传输控制协议;是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC793定义

　　与UDP一样完成第四层传输层所指定的功能与职责

　　三次握手、四次挥手

　　具有校验机制、可靠、数据传输稳定

　　

 

　　作用

　　聊天消息传输、推送

　　单人语音、视频聊天等

　　几乎UDP能做的都能做，但需要考虑复杂性、性能问题

　　限制：无法进行广播，多播等操作

　　TDP Api

　　socket():创建一个Socket

　　bind)：绑定一个Socket到一个本地地址和端口上

　　connect()：发起连接,连接到远程套接字

　　accept():接受一个新的连接，阻塞等待

　　write()：把数据写入到Socket输出流

　　read()：从Socket输入流读取数据

　　

 

 

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