tcp ip协议编程(tcp/ip编程)

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。 第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据，在上述过程中，还有一些重要的概念：未连接队列：在三次握手协议中，服务器维护一个未连接队列，该队列为每个客户端的SYN包（syn=j）开设一个条目，该条目表明服务器已收到SYN包，并向客户发出确认，正在等待客户的确认包。这些条目所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态，当服务器收到客户的确认包时，删除该条目，服务器进入ESTABLISHED状态。Backlog参数：表示未连接队列的最大容纳数目。SYN-ACK重传次数服务器发送完SYN－ACK包，如果未收到客户确认包，服务器进行首次重传，等待一段时间仍未收到客户确认包，进行第二次重传，如果重传次数超过系统规定的最大重传次数，系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意，每次重传等待的时间不一定相同。 半连接存活时间：是指半连接队列的条目存活的最长时间，也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间，该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间。

先搞清楚 ISO/OSI与TCP/IP的关系 1.2 TCP/IP的分层体系结构与协议栈的概念问题1：什么叫协议栈(Protocol Stack)?如上图所示,网络协议是分层的,在这种层次结构中各层有明确的分工,不同层的协议从上到下形成了一个栈结构的依赖关系,通常将其形象地称为协议栈.问题2：为什么协议栈简称TCP/IP?如上图所示，从该结构中可以看出，在TCP/IP的协议栈中包括很多协议（如FTP，IGMP等），但TCP和IP是该协议栈中两个最重要的协议，所以人们常常将该协议栈简称TCP/IP问题3：为什么协议栈中TCP与IP是最重要的协议？先理解一下这4层的基本概念------>第1层：网络接口层功能1：发包与收包（1）发包。它是协议栈的最底层，负责将其之上的网络层要发送出去的数据（即IP数据报）发送到其下面的物理网络（2）收包。接收由物理网络发送到该目标机的数据帧，并抽出IP数据报交给网络层。要注意，这里所说的物理网络是指各种实际传输数据的局域网或广域网等。功能2：为什么在TCP/IP协议栈中没有定义网络接口层呢？（1）便于实现不同网络之间的互联。实现不同网络的互联是TCP/IP要解决的最主要问题。不同的网络尽管其数据传输介质，数据传输速率等有很大的差异，但都可以实现网络内数据的传输，当然也就可以进行TCP/IP协议栈中网络层IP数据报的传输。这样TCP/IP就可以将重点放在网络之间的互联上，而不用去纠缠各种物理网络的具体实现细节，这样就非常巧妙地解决了不同类型物理网络的互联问题。这也是TCP/IP得以广泛应用的一个重要原因（2）为将来物理网络的发展留下了广阔的空间------>第2层：网际层(也称互联网络层)功能:把源主机上的分组(在网际层传输的数据单位叫IP数据报,也称为IP分组)根据需要发送到互联网中的任何一台目标主机上.(关于怎样得到目标主机的IP地址,详见第3章中的ARP)什么叫路由选择?在一个由很多网络组成的互联网中,一台主机(即源主机)与不在同一个网络中的另一台主机(目标主机)通信时,可能有多条通路相连,网际层的一个重要功能就是要在这些通路中做出选择,这就是所谓的路由选择功能.它是网际层一个非常重要的功能------>第3层：传输层------>第4层：应用层结论:为什么IP层非常重要？IP层重点面向同外界打交道，比如你在广州，我在北京，IP层就能通过路由选择一条道路，以及到站后，就开始用ARP广播，你们谁是这个MAC地址的主人，听到了请回复，这时对方的IP层收包了，与自己MAC地址（全球唯一地址）一样，就开始解包（当然上层要有相应处理软件程序）为什么TCP层非常重要？TCP层重点面向同内部打交道，我的任务是要检查你发到我电脑里面的这个数据是不是正确的。在IP层提供的是一种"尽力而为"的数据报传输服务,它不能保证数据总是可靠地从源主机传输到目标主机,为什么TCP能保证数据传输正确，因为它每发送一个数据都会要效验的（详见第4章传输层）1.3 TCP/IP中数据的封装与解封过程1.4 Internet的管理机构例如,CNNIC(China Internet Network Information Center)，中国互联网络信息中心1.5 RFC文档RFC(Request for Comments),至今已经发表了数千篇文章,几乎包含了与计算机通信有关的任何内容,全面地反映了Internet的研究和发展过程.==========================================第2章 网络接口层所讲都是硬件方面，什么是网卡，网卡是怎么做出来的，非硬件人员，跳过==========================================第3章 互联网络层3.1.1 网络互联概述internet(注意小写)---如果利用网络互联设备将两个或多个物理网络相互连接,就形成了互联网络(internetwork)Internet(注意大写)---特指全球范围内的互联网Router---------------将多个物理网络互联的最常用设备是路由器Intranet----------如果一个企业内部网络，使用了Internet中的TCP/IP及其网络互联技术,但不能上网,是一个有限的,封闭的网络Extranet----------如果一个Intranet通过防火墙等技术与外部Internet相连,则该Intranet就是一个开放的,通过外部可以访问的网络3.1.2 路由器(1)路由器的工作原理if(在同一IP子网) 直接发送到网络上，对方就能收到else(不在同一IP子网) 发送一个能到达子网的路由,不知道如何传送的IP报文送给"默认网关",一级级地传送,IP报文最终送到目的地,达不到目的地的IP报文则被网络丢弃(2)路由器的功能(具有转发报文和路由选择两大功能)3.2 IP数据报格式(分报头区和数据区两大部分)大多是理论知识,要摘抄就全摘抄了.书上介绍的才几页,也不太全,具体参考网上,此处不摘抄了,介绍几种常用网络的MTU值注意:此节是原始套接字模块,重点.网上有教材专门讲解其模块.可以参考---------------------------->以下是总结:第1点：集中在一个点上攻，思路全围绕它转，天网恢恢，有一个漏的，当把所有注意点集中在它上时，总会找到这个程序突破处。以上次写代码为例：在程序内找了几天BUG，一直没果，最后一个思路我叹了口气，将思路放在操作系统上，才几分钟就从微软技术支持网站上找到了，原来此问题是要改注册表问题（此程序是多线程断点下载的实例）第2点：微软技术支持网站是个很不错的网站，里面有很多源代码，可提供一个方向第3点：很多代码在网上是搜索不出来的，必须要相信自己，既然认为这是对的，就一定要坚持下去，各个突破 第4点：当遇上大问题时，离开电脑一段时间（例如下班后或放假），给点独立空间思考应该怎么做！

1)熟悉TCP/IP协议族的基本原理 IP地址的分类，定义，获得，大概的管理方法TCP、UDP等主要协议的特点，主要格式，以及重要字段在协议交互中起到的作用。2）对于简单的TCP/IP协议导致的问题，有基本的判断 熟悉网络问题的解决方法，一个问题，应该是由上而下（top-button），还是由下而上（button-top）来

大部分提这个的到最后都用不上socket编程，毕竟现在是WebService的时代，大部分时候都可以把对外提供服务的协议限定在HTTP、WebSocket和JSON-RPC三种协议上。这就看你对岗位的了解了。而且熟悉协议和熟悉编程本质上来说是两个要求啊……熟悉协议是指底层（三层及以下）数据包交换的规则，而熟悉socket编程，指的是熟悉socket, bind, listen, accept, recv, send等一系列接口，这个可要比熟悉协议简单多了。至于真的称得上熟悉协议的我觉得没多少，我做网络相关也不会指望招人的时候能来个熟悉TCP协议的，比如说窗长为什么最多是2^30字节，窗长和带宽、延迟各自是什么关系，TCP有哪些选项，TCP选项如何协商，为什么初始的seq序号需要在不同五元组上独立生成，TCP协商的MSS与实际发送的包长和payload大小是什么关系等等，说实话真的有点难，TCP作为一个有状态的协议是非常难懂的。RFC都修了好多个版本了。熟悉socket编程相对来说就简单多了，主要要点在于理解TCP是个流（所以真心不要再问为什么会“粘包”了），是可靠传输，有缓冲区限制，然后理解一下每个接口的作用和使用方法就行了。然后了解下如何使用多线程和epoll/select同时处理多个socket，tcpserver的一般性的编写方法等等，足够了。

1)熟悉TCP/IP协议族的基本原理 IP地址的分类，定义，获得，大概的管理方法TCP、UDP等主要协议的特点，主要格式，以及重要字段在协议交互中起到的作用。2）对于简单的TCP/IP协议导致的问题，有基本的判断 熟悉网络问题的解决方法，一个问题，应该是由上而下（top-button），还是由下而上（button-top）来