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网络：tcp

news 2025/9/5 17:08:07

服务器//客户端模型（常见模型分析）

1.c//s 服务器·（c）专用 HTTP协议，自定义协议，标准协议。资源大部分在cli客户端

不受协议影响，较复杂。

2.b//s 服务器（c）通用 HTTP协议。资源大部分服务器发送至客户端（ser->cli）

受到HTTP协议影响，功能较简单。

3.p2p 在线直播，文件下载。

TCP：传输控制协议。

流式套接字：数据和数据之间连续；先发先收；数据连续；可靠传输。

TCP传输，当链路搭建后，会维持通道。建立连接过程包含“三次握手，四次挥手”。全双工通信。

TCP传输可靠原因：应答，超时重传。（只要发送就会返回应答。已发送未应答，数据会重发，等待应答信号。）

“三次握手，四次挥手”流程图

SYN：建立连接；FIN：释放连接。

TCP三次握手 (Three-way Handshake)

目的： 建立一条TCP连接。
过程：

第一次握手 (SYN): 客户端先向服务器发送一个SYN包（SYN=1），并随机生成一个序列号（seq=x），进入SYN_SENT状态。
第二次握手 (SYN+ACK): 服务器收到SYN包后，必须确认客户端的SYN。同时自己也发送一个SYN包（SYN=1）。因此会发送一个SYN-ACK包（SYN=1, ACK=1），并确认号ack=x+1，同时自己也随机生成一个序列号seq=y，进入SYN_RCVD状态。
第三次握手 (ACK): 客户端收到服务器的SYN-ACK包后，向服务器发送一个确认包ACK（ACK=1），确认号ack=y+1，序列号seq=x+1。完成后，客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态，连接建立成功。

TCP四次挥手 (Four-way Wavehand)

目的： 终止一条TCP连接。
过程：

第一次挥手 (FIN): 主动关闭方（可以是客户端或服务器）发送一个FIN包（FIN=1），并指定一个序列号（seq=u），进入FIN_WAIT_1状态。
第二次挥手 (ACK): 被动关闭方收到FIN包后，发送一个ACK包（ACK=1）作为确认，确认号为ack=u+1，并带上自己的序列号seq=v。此时被动关闭方进入CLOSE_WAIT状态，主动关闭方收到这个ACK后进入FIN_WAIT_2状态。
第三次挥手 (FIN): 被动关闭方处理完所有数据后，也发送一个FIN包（FIN=1），并指定一个序列号（seq=w），进入LAST_ACK状态。
第四次挥手 (ACK): 主动关闭方收到FIN后，发送一个ACK包（ACK=1）作为确认，确认号为ack=w+1，序列号为seq=u+1。然后进入TIME_WAIT状态，等待一段时间（2MSL）后彻底关闭。被动关闭方收到这个ACK后，立即关闭连接。

TCP协议->流程（函数）

服务器端：tcp ser->（建立）socket->（绑定）bind->（监听）listen->（通信）accept->（接收）recv->（发送）send

客户端：tcp cli->（建立）socket->（主动发起连接->三次握手）connect->（发送）send->（接收）recv

TCP/UDP，缓冲区64k。TCP缓冲区是双缓冲区。收发都是64k，不干扰。UDP是单个缓冲区64k。

数据的粘包（发送方发送数据，接收方无法解析数据。）解决办法：

1.设置边界。

2.固定大小。

3.自定义协议。

具体例子：代码能运行成功，就是图片加载不出来。

服务端：

typedef struct sockaddr*(SA);
int	main(int argc, char **argv)
{//监听套接字int listfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (-1==listfd){perror("listfd err...");return 1;}//man 7 ipstruct sockaddr_in ser,cli;//清空bzero(&ser,sizeof(ser));bzero(&cli, sizeof(cli));ser.sin_family=AF_INET;ser.sin_port =htons(50000);//INADDR_ANY代表网卡信息ser.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;int ret= bind(listfd,(SA)&ser,sizeof(ser));if (-1==ret){perror("ret err...");return 1;}//listen中3的原因——服务器三次握手的排队数，不是连接客户端个数。listen(listfd, 3);socklen_t len = sizeof(cli);//通信套接字int conn = accept(listfd, (SA)&cli, &len);if(-1==conn){perror("conn err...");return 1;}int fd = open("2.png",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);if (-1==fd){perror("fd err...");return 1;}time_t tm;while (1){char buf[1024]={0};int ret= recv(conn, buf, sizeof(buf), 0);if (ret<=0){break;}time(&tm);write(fd, buf, ret);}close(listfd);close(conn);close(fd);//system("pause");return 0;
}

客户端：

typedef struct sockaddr*(SA);
int	main(int argc, char **argv)
{//监听套接字int conn=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if (-1==conn){perror("conn err...");return 1;}//man 7 ipstruct sockaddr_in ser;//清空bzero(&ser,sizeof(ser));ser.sin_family=AF_INET;ser.sin_port =htons(50000);//INADDR_ANY代表网卡信息ser.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;int ret= connect(conn,(SA)&ser,sizeof(ser));if (-1==ret){perror("ret err...");return 1;}int fd = open("test.png", O_RDONLY);if (-1 == fd){perror("open error\n");return 1;}while (1){char buf[1024]={0};bzero(buf, sizeof(buf));int ret = read(fd, buf, sizeof(buf));if (ret <= 0){break;}send(conn, buf, ret, 0);bzero(buf, sizeof(buf));recv(conn, buf, sizeof(buf), 0);// printf("ser:%s\n",buf); }close(conn);close(fd);//system("pause");return 0;
}

解决方案

1. 使用协议头

复制下载

// 发送文件前先发送文件信息
struct file_info {uint32_t file_size;uint32_t file_name_len;// 后续跟文件名和数据
};

2. 使用固定长度的结束标记

复制下载

// 使用独特的结束标记，如8字节的特殊序列
const char END_MARKER[8] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0xAA, 0x55, 0xCC};

3. 使用文件大小作为传输结束条件

复制下载

// 客户端先发送文件大小
uint32_t file_size = get_file_size("test.png");
send(conn, &file_size, sizeof(file_size), 0);// 服务器端根据文件大小接收
uint32_t total_received = 0;
while (total_received < file_size)
{int ret = recv(conn, buf, sizeof(buf), 0);write(fd, buf, ret);total_received += ret;
}