文章目录
- 客户端程序和服务端程序
- IP地址与端口
- TCP与UDP协议
-
- 传输控制协议（TCP）
- 用户数据报协议（UDP）
- [TCP vs. UDP](#TCP vs. UDP)
- 套接字（Socket）
客户端程序和服务端程序
网络程序和普通的程序的最大区别在于，网络程序由两个部分组成：客户端程序 和服务器程序
- 客户端程序：主动发起连接请求
- 服务器程序：监听端口，等待并响应客户端的连接请求（被动监听并响应）
所以要先有服务器程序启动，等待客户端程序运行并向服务器端口发起连接
客户端和服务器建立连接后，双方通过数据通道进行通信
【拓展】客户端与服务端可以位于同一台主机上，也可以分别部署在不同的设备甚至不同地区
IP地址与端口
IP地址
网络上的每台计算机都必须有一个唯一的IP地址作为标识符 （如IPv4格式192.168.1.1，IPv6格式2001:0db8::1）
端口
网络通信中，它不是物理意义上的端口，而是特指TCP/IP协议中的端口，是逻辑意义上的端口 ，通过端口号可以找到一台设备上唯一的一个程序
端口号范围： 0 - 65535
分类：
-
公共端口（0-1023）：系统或知名服务占用
常见端口：ftp：23，smtp：25，http：80，https：443
-
动态端口（1024-65535）：临时分配给应用程序，进程结束后释放
当需要和某台计算机建立连接，知道IP地址或域名即可
当需要和该计算机上的某个程序通信时，还必须知道该程序使用的端口号
TCP与UDP协议
传输控制协议（TCP）
TCP提供的是面向连接、可靠的字节流服务
当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据
TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端
用户数据报协议（UDP）
UDP不提供可靠性 ，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不保证它们能到达目的地
由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快
TCP vs. UDP
| 特性 | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 连接方式 | 面向连接（需三次握手建立连接） | 无连接 |
| 可靠性 | 可靠（重传、校验、流量控制） | 不可靠（可能丢包、无序） |
| 速度 | 较慢（因可靠性机制） | 较快（无额外控制开销） |
| 适用场景 | 文件传输、网页浏览、电子邮件 | 视频流、实时游戏、DNS查询 |
套接字（Socket）
定义 ：在TCP/IP通信协议中，套接字就是IP地址与端口号的组合，是网络通信的编程接口
对于网络应用程序而言，Socket是进程间（远程）通信的一种机制
套接字的类型
c
int s = socket(PF_INET, Socket type, Protocol);| 类型 | 基于 | 用法 |
|---|---|---|
| 字节流套接字（Stream Socket） | TCP，提供可靠字节流传输 | socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0) |
| 数据报套接字（Datagram Socket） | UDP，提供不可靠的报文传输 | socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0) |
| 原始套接字（Raw Socket） | IP，允许用户直接对IP操作 | socket(PF_INET, SOCK_RAW, protocol) |
【补充】
PF_INET表示 IPv4 协议族SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM分别用于 TCP 和 UDP- 原始套接字通常需要管理员权限，用于协议分析、安全检测等领域