Linux——TCP和UDP

一、TCP协议

1.特点

TCP提供的是面向连接、可靠的、字节流服务。

2.编程流程

（1）服务器端的编程流程

①socket() 方法创建套接字

②bind()方法指定套接字使用的IP地址和端口。

③listen()方法用来创建监听队列。

④accept()方法处理客户端的连接。

⑤recv()接收客户端发送的数据。

⑥send()向客户端发送数据。

⑦close()关闭连接。

（2）客户端的编程流程

①socket() 方法创建套接字

②connect()与服务器端建立连接。

③send()向服务器端发送的数据。

④recv()接收服务器发送的数据。

⑤close()关闭连接。

（3）注意点

TCP协议只允许一个服务器同时被一个客户端访问，如果想要多个客户端同时访问则需要使用多进程或者多线程处理。

①listen()监听队列，队列有两种，一个是存放未完成3次握手的连接，另一个是存放已完成3次握手的连接。listen()的第二个参数在Linux下表示的是已完成三次握手队列的长度。

②accept()是从已完成3次握手连接的队列中取数据。如果队列中此时没有连接，则会阻塞。

③connect（）会进行3次握手，建立连接。

④send()表示已成功将数据发送到发送缓冲区中。

recv（）表示从接受缓冲区中数据，如果缓冲区此时没有数据，则会阻塞。

⑤close()方法关闭TCP连接，会进行4次挥手。

3.三次握手和四次挥手

（1）三次握手（客户端connect)

首先，客户端向服务器端发送SYN数据包，表示请求建立连接。

然后，服务器回复ACK和SYN包，确认请求并同步连接参数。

最后，客户端再次确认，发送一个ACK包确认连接建好。

（2）四次挥手（close()）

 首先，主动断开方发送FIN包，表示没有数据要发送了。进入FIN_WAIT_1状态。

然后，被动断开方回复ACK确认。被动断开方进入CLOSE_WAIT状态，主动断开方接收到后，变为FIN_WAIT_2的状态。

接着，被动断开方也要准备关闭连接， 发送FIN给另一方。进入到LAST_ACK状态。

最后，另一方回复ACK确认。主动断开方变为TIME_WAIT 状态，被动断开方变为CLOSED状态。

4.对TCP特点的理解

（1）面向连接：连接时需要建立3次握手，4次挥手。

（2）可靠的 ：提供应答确认、超时重传、乱序重排和去重的机制。

（3）字节流服务：发送的次数与接收的次数不一样。（因为几次发送的数据会被一次接收到）

二、UDP协议

1.特点

无连接、不可靠的数据报服务。

2.编程流程

（1）服务器端的编程流程

①socket() 方法创建套接字

②bind()方法指定套接字使用的IP地址和端口。

③recvfrom()接收客户端发送的数据。

④sendto()向客户端发送数据。

⑤close()关闭连接。

（2）客户端的编程流程

①socket() 方法创建套接字

②sendto()向服务器发送数据。

③recvfrom()接收服务器发送的数据。

⑤close()关闭连接。

（3）注意点

UDP协议允许一个服务器被多个客户端同时访问。

3.对UDP的理解

无连接：不需要建立连接，直接通过参数进行连接。

不可靠：不提供应答确认等机制。

数据报服务：发送的次数与接收的次数数目相同。因为发送端每执行一次写操作，UDP就将其封装成一个UDP数据报发送。它不会重新传入数据，会直接丢失数据。