tcp服务器(tcp服务器连接多个客户端)

TCP/IP协议是什么TCP和UDP处在同一层---运输层，但是TCP和UDP最不同的地方是，TCP提供了一种可靠的数据传输服务，TCP是面向连接的，也就是说，利用TCP通信的两台主机首先要经历一个“拨打电话”的过程，等到通信准备结束才开始传输数据，最后结束通话。所以TCP要比UDP可靠的多，UDP是把数据直接发出去，而不管对方是不是在收信，就算是UDP无法送达，也不会产生ICMP差错报文，这一经时重申了很多遍了。把TCP保证可靠性的简单工作原理:应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同，应用程序产生的 数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能 及时收到一个确认，将重发这个报文段.当TCP收到发自TCP连接另一端的数据，它将发送一个确认。这个确认不是立即发送，通常将推迟几分之一秒.TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输 过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错， T P将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。既然TCP报文段作为IP数据报来传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段 的到达也可能会失序。如果必要， TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层。TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。从这段话中可以看到，TCP中保持可靠性的方式就是超时重发，这是有道理的，虽然TCP也可以用各种各样的ICMP报文来处理这些，但是这也不是可靠的，最可靠的方式就是只要不得到确认，就重新发送数据报，直到得到对方的确认为止。TCP的首部和UDP首部一样，都有发送端口号和接收端口号。但是显然，TCP的首部信息要比UDP的多，可以看到，TCP协议提供了发送和确认所需要的所有必要的信息。可以想象一个TCP数据的发送应该是如下的一个过程。双方建立连接发送方给接受方TCP数据报，然后等待对方的确认TCP数据报，如果没有，就重新发，如果有，就发送下一个数据报。接受方等待发送方的数据报，如果得到数据报并检验无误，就发送ACK(确认)数据报，并等待下一个TCP数据报的到来。直到接收到FIN(发送完成数据报)中止连接可以想见，为了建立一个TCP连接，系统可能会建立一个新的进程(最差也是一个线程)，来进行数据的传送--TCP协议TCP是一个面向连接的协议，在发送输送之前 ，双方需要确定连接。而且，发送的数据可以进行TCP层的分片处理。TCP连接的建立过程 ，可以看成是三次握手 。而连接的中断可以看成四次握手 。1.连接的建立在建立连接的时候，客户端首先向服务器申请打开某一个端口(用SYN段等于1的TCP报文)，然后服务器端发回一个ACK报文通知客户端请求报文收到，客户端收到确认报文以后再次发出确认报文确认刚才服务器端发出的确认报文(绕口么)，至此，连接的建立完成。这就叫做三次握手。如果打算让双方都做好准备的话，一定要发送三次报文，而且只需要三次报文就可以了。可以想见，如果再加上TCP的超时重传机制，那么TCP就完全可以保证一个数据包被送到目的地。2.结束连接TCP有一个特别的概念叫做half-close，这个概念是说，TCP的连接是全双工(可以同时发送和接收)连接，因此在关闭连接的`时候，必须关闭传和送两个方向上的连接。客户机给服务器一个FIN为1的TCP报文，然后服务器返回给客户端一个确认ACK报文，并且发送一个FIN报文，当客户机回复ACK报文后(四次握手)，连接就结束了。3.最大报文长度在建立连接的时候，通信的双方要互相确认对方的最大报文长度(MSS)，以便通信。一般这个SYN长度是MTU减去固定IP首部和TCP首部长度。对于一个以太网，一般可以达到1460字节。当然如果对于非本地的IP，这个MSS可能就只有536字节，而且，如果中间的传输网络的MSS更加的小的话，这个值还会变得更小。4.客户端应用程序的状态迁移图客户端的状态可以用如下的流程来表示：CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED以上流程是在程序正常的情况下应该有的流程，从书中的图中可以看到，在建立连接时，当客户端收到SYN报文的ACK以后，客户端就打开了数据交互地连接。而结束连接则通常是客户端主动结束的，客户端结束应用程序以后，需要经历FIN_WAIT_1，FIN_WAIT_2等状态，这些状态的迁移就是前面提到的结束连接的四次握手。5.服务器的状态迁移图服务器的状态可以用如下的流程来表示：CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED在建立连接的时候，服务器端是在第三次握手之后才进入数据交互状态，而关闭连接则是在关闭连接的第二次握手以后(注意不是第四次)。而关闭以后还要等待客户端给出最后的ACK包才能进入初始的状态。6.TCP服务器设计前面曾经讲述过UDP的服务器设计，可以发现UDP的服务器完全不需要所谓的并发机制，它只要建立一个数据输入队列就可以。但是TCP不同，TCP服务器对于每一个连接都需要建立一个独立的进程(或者是轻量级的，线程)，来保证对话的独立性。所以TCP服务器是并发的。而且TCP还需要配备一个呼入连接请求队列(UDP服务器也同样不需要)，来为每一个连接请求建立对话进程，这也就是为什么各种TCP服务器都有一个最大连接数的原因。而根据源主机的IP和端口号码，服务器可以很轻松的区别出不同的会话，来进行数据的分发。TCP的交互数据流对于交互性要求比较高的应用，TCP给出两个策略来提高发送效率和减低网络负担：(1)捎带ACK。(2)Nagle算法(一次尽量多的发数据)捎带ACK的发送方式这个策略是说，当主机收到远程主机的TCP数据报之后，通常不马上发送ACK数据报，而是等上一个短暂的时间，如果这段时间里面主机还有发送到远程主机的TCP数据报，那么就把这个ACK数据报“捎带”着发送出去，把本来两个TCP数据报整合成一个发送。一般的，这个时间是200ms。可以明显地看到这个策略可以把TCP数据报的利用率提高很多。Nagle算法上过bbs的人应该都会有感受，就是在网络慢的时候发贴，有时键入一串字符串以后，经过一段时间，客户端“发疯”一样突然回显出很多内容，就好像数据一下子传过来了一样，这就是Nagle算法的作用。Nagle算法是说，当主机A给主机B发送了一个TCP数据报并进入等待主机B的ACK数据报的状态时，TCP的输出缓冲区里面只能有一个TCP数据报，并且，这个数据报不断地收集后来的数据，整合成一个大的数据报，等到B主机的ACK包一到，就把这些数据“一股脑”的发送出去。虽然这样的描述有些不准确，但还算形象和易于理解，我们同样可以体会到这个策略对于低减网络负担的好处。在编写插口程序的时候，可以通过TCP_NODELAY来关闭这个算法。并且，使用这个算法看情况的，比如基于TCP的X窗口协议，如果处理鼠标事件时还是用这个算法，那么“延迟”可就非常大了。 ;

在使用linux的centos7.4遇到的各种坑，其中一个项目采用四层架构，配置层，平台层，逻辑服务器管理层和集体逻辑服务器层的，一个整体的 游戏 项目，其中，作为整个项目负责人和架构打架着，项目运行一年来，遇到了各种各样怪异的问题。其中就是tcp缓存区堵塞的问题，刚开始时候，以为是代码问题，花了半年的时间来排除，验证，把能想到的问题都做了一个遍，问题还是存在。最后应该几个调优和验证。附上算比较稳定centos7.4的内核调优详细参数如下： 内核配置文件：/etc/sysctl.confnet.ipv4.tcp_mem = 768432 2097152 15242880net.ipv4.tcp_wmem = 40960 163840 4194304net.ipv4.tcp_rmem = 40960 873800 4194304#net.core.somaxconn=6553600net.core.wmem_default = 8388608net.core.rmem_default = 8388608net.core.rmem_max = 524288000net.core.wmem_max = 524288000net.ipv4.tcp_syncookies=1net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=81920net.ipv4.tcp_timestamps=0# 参数的值决定了内核放弃链接之前发送SYN+ACK包的数量，该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries，默认是2net.ipv4.tcp_synack_retries=3# 表示内核放弃建立链接之前发送SYN包的数量，该参数对应系统路径为：/proc/sys/net/ipv4/tcp_syn_retries，默认是6net.ipv4.tcp_syn_retries=3net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30net.ipv4.tcp_keepalive_time = 300net.ipv4.ip_local_port_range = 20000 65000net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 6000net.ipv4.route.max_size = 5242880kernel.sem=250 65536 100 2048kernel.msgmnb = 4203520kernel.msgmni = 64kernel.msgmax = 65535#设置最大内存共享段大小byteskernel.shmmax = 68719476736kernel.shmall = 4294967296kernel.shmmni = 655360net.ipv4.tcp_tw_reuse=1net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1net.ipv4.tcp_window_scaling = 1net.ipv4.tcp_no_metrics_save=1# 开启SYN洪水攻击保护kernel.core_uses_pid = 1net.ipv4.conf.lo.arp_announce=2net.ipv4.tcp_sack = 1kernel.randomize_va_space=1net.nf_conntrack_max = 25000000net.netfilter.nf_conntrack_max = 25000000net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established = 180#net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_max=1000000net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_time_wait = 120net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_close_wait = 60net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_fin_wait = 120#避免放大攻击net.ipv4.icmp_echo_ignore_broadcasts=1#关闭ipv6net.ipv6.conf.all.disable_ipv6 = 1net.ipv6.conf.default.disable_ipv6 = 1# 开启恶意icmp错误消息保护net.ipv4.icmp_ignore_bogus_error_responses = 1#关闭路由转发net.ipv4.ip_forward = 0net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0#开启反向路径过滤net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1#处理无源路由的包net.ipv4.conf.all.accept_source_route = 0net.ipv4.conf.default.accept_source_route = 0#关闭sysrq功能kernel.sysrq = 0#每个网络接口接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许送到队列的数据包的最大数目net.core.netdev_max_backlog = 262144#限制仅仅是为了防止简单的DoS 攻击net.ipv4.tcp_max_orphans = 3276800# 确保无人能修改路由表net.ipv4.conf.all.accept_redirects = 0net.ipv4.conf.default.accept_redirects = 0net.ipv4.conf.all.secure_redirects = 0net.ipv4.conf.default.secure_redirects = 0vm.swappiness = 0#决定检查过期多久邻居条目net.ipv4.neigh.default.gc_stale_time=120fs.file-max = 40000500fs.nr_open = 40000500kernel.perf_cpu_time_max_percent=60kernel.perf_event_max_sample_rate=6250kernel.sched_migration_cost_ns=5000000net.core.optmem_max= 25165824vm.max_map_count=262144net.core.somaxconn = 65535#使用arp_announce / arp_ignore解决ARP映射问题net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2net.ipv4.conf.all.arp_announce=2 net.ipv4.conf.lo.arp_announce=2

首先需要在电脑上搭建服务器，关于网上好多按步骤安装apache，sql，phpmyadmin的方法复杂而且没有必要，这里推荐wamp这样的一个集成软件，安装非常简单，一路点击next，apache+sql+phpmyadmin的环境一键搭好。 在百度中搜索Wamp下载，直接下载就行。下载完wamp进行安装，一路点击next，装在c:wamp下，最后install完成.在浏览器输入localhost，出现以下页面说明安装成功了。现在服务器和php环境算是搭好了。此时在桌面右下角任务栏中会有wamp的图标，点击会有下图显示，www是网站页面根目录，localhost是网站默认主页，点击phpmyadmin可以进入数据库管理界面.现在网站只能在PC上显示，如何能把网站放到互联网上让朋友也欣赏一下。这时就需要一款叫花生壳的软件，提供动态的域名映射.下载网址如下：http://hsk.oray.com/download/#type=windows|lan下载完软件按步骤安装即可，这时候需要注册一下花生壳会员，注册时按网页提示的步骤即可，用身份证注册可以获得一个免费域名。用注册的账号密码登陆软件。会出现以下界面。这里的网址是申请的免费域名。在域名上右键，选择新花生壳管理，填写应用名称，这个可以随便填，内网主机为本机内网的ip地址，这时需要查看以下，win+R在cmd中输入，ipconfig/all,可以看到ipv4地址，填写即可。端口为80端口。同时，现在需要设置一下路由器。在浏览器输入192.168.1.1。输入路由器用户名和密码，一般都为admin。进入路由器界面。需要设置三个地方，首先是动态DNS，选择服务商为花生壳，填写用户名密码，验证保存。然后是转发规则中的虚拟服务器，添加新条目，端口80，ip地址为内网ip。最后是，DMZ主机，设置开启，ip为内网本机ip。现在设置基本完成，这时就可以测试了。注意，要把防火墙关闭，否则外网还是访问不了本机的网站。在控制面板中把防火墙关闭。现在可以写一段html代码,命名为index.html（注意此时先把index.php放到别的文件夹）放入wampwww目录中，来测试访问。 最后，在浏览器输入花生壳域名，看看是不是就能访问了。同时也可以把自域名发送给朋友，让他们帮测试一下。

unix的哲学是一切皆文件，可以把socket看成是一种特殊的文件，而一些socket函数就是对其进行的操作api（读/写IO、打开、关闭）。我们知道普通文件的打开操作（open）返回一个文件描述字，与之类似，socket()用于创建一个socket描述符（socket descriptor），它唯一标识一个socket。当我们调用socket创建一个socket时，返回的socket描述字它存在于协议族（address family，AF_XXX）空间中，但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址，就必须调用bind()函数，sockfd即socket描述字，它是通过socket()函数创建了，唯一标识一个socket。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。在将一个地址绑定到socket的时候，需要先将主机字节序转换成为网络字节序，而不要假定主机字节序跟网络字节序一样使用的是Big-Endian。由于这个问题曾引发过不少血案，谨记对主机字节序不要做任何假定，务必将其转化为网络字节序再赋给socket。这里的主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式：不同的CPU有不同的字节序类型，这些字节序是指整数在内存中保存的顺序，这个叫做主机序。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下：listen函数的第一个参数即为要监听的socket描述字，第二个参数为socket可以接受的排队的最大连接个数。listen函数表示等待客户的连接请求。connect函数的第一个参数即为客户端的socket描述字，第二参数为服务器的socket地址，第三个参数为socket地址的长度。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。TCP服务器端依次调用socket()、bind()、listen()之后，就会监听指定的socket地址了。TCP客户端依次调用socket()、connect()之后就向TCP服务器发送连接请求。TCP服务器监听到这个请求之后，就会调用accept()函数去接收请求，这样连接就建立好了(在connect之后就建立好了三次连接)，之后就可以开始进行类似于普通文件的网络I/O操作了。如果accpet成功，那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字，代表与客户的TCP连接。accept的第一个参数为服务器的socket描述字，是服务器开始调用socket()函数生成的，称为监听socket描述字；而accept函数返回的是已连接的socket描述字。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字，它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字，当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接socket描述字就被关闭。read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时，read返回实际所读的字节数，如果返回的值是0表示已经读到文件的结束了，小于0表示出现了错误。如果错误为EINTR说明读是由中断引起的，如果是ECONNREST表示网络连接出了问题。write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数。失败时返回-1，并设置errno变量。 在网络程序中，当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能。1)write的返回值大于0，表示写了部分或者是全部的数据。2)返回的值小于0，此时出现了错误在服务器与客户端建立连接之后，会进行一些读写操作，完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字，类似于操作完打开的文件要调用fclose关闭打开的文件。close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为已关闭，然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用，也就是说不能再作为read或write的第一个参数close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1，只有当引用计数为0的时候，才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求。我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”，即交换三个分组。大致流程如下：客户端向服务器发送一个SYN J服务器向客户端响应一个SYN K，并对SYN J进行确认ACK J+1客户端再想服务器发一个确认ACK K+1socket中TCP的四次握手释放连接详解某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。一段时间之后，服务端调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认,这样每个方向上都有一个FIN和ACK。为什么要三次握手由于tcp连接是全双工的，存在着双向的读写通道，每个方向都必须单独进行关闭。当一方完成它的数据发送任务后就可以发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到FIN只意味着这个方向上没有数据流动，但并不表示在另一个方向上没有读写，所以要双向的读写关闭需要四次握手，3. time_wait状态如何避免？首先服务器可以设置SO_REUSEADDR套接字选项来通知内核，如果端口忙，但TCP连接位于TIME_WAIT状态时可以重用端口。在一个非常有用的场景就是，如果你的服务器程序停止后想立即重启，而新的套接字依旧希望使用同一端口，此时SO_REUSEADDR选项就可以避免TIME_WAIT状态。1.客户端连接服务器的80服务，这时客户端会启用一个本地的端口访问服务器的80，访问完成后关闭此连接，立刻再次访问服务器的80，这时客户端会启用另一个本地的端口，而不是刚才使用的那个本地端口。原因就是刚才的那个连接还处于TIME_WAIT状态。2.客户端连接服务器的80服务，这时服务器关闭80端口，立即再次重启80端口的服务，这时可能不会成功启动，原因也是服务器的连接还处于TIME_WAIT状态。实战分析：状态描述：CLOSED：无连接是活动的或正在进行LISTEN：服务器在等待进入呼叫SYN_RECV：一个连接请求已经到达，等待确认SYN_SENT：应用已经开始，打开一个连接ESTABLISHED：正常数据传输状态FIN_WAIT1：应用说它已经完成FIN_WAIT2：另一边已同意释放ITMED_WAIT：等待所有分组死掉CLOSING：两边同时尝试关闭TIME_WAIT：另一边已初始化一个释放LAST_ACK：等待所有分组死掉命令解释：如何尽量处理TIMEWAIT过多?编辑内核文件/etc/sysctl.conf，加入以下内容：net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭；net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭；net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭。net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系默认的 TIMEOUT 时间然后执行 /sbin/sysctl -p 让参数生效./etc/sysctl.conf是一个允许改变正在运行中的Linux系统的接口，它包含一些TCP/IP堆栈和虚拟内存系统的高级选项，修改内核参数永久生效。简单来说，就是打开系统的TIMEWAIT重用和快速回收。本文主要讲述了socket的主要api，以及tcp的连接过程和其中各个阶段的连接状态，理解这些是更深入了解tcp的基础！

TCP指的是传输控制协议。它是一种面向连接导向的、可靠地及基于字节流的运输层通信协议。而在接触TCP中还有UDP,UDP也是一项重要的传输协议。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 1、提供IP环境下的数据可靠传输（一台计算机发出的字节流会无差错的发往网络上的其他计算机，而且计算机A接收数据包的时候，也会向计算机B回发数据包，这也会产生部分通信量）,有效流控，全双工操作（数据在两个方向上能同时传递）,多路复用服务，是面向连接，端到端的传输；2、面向连接：正式通信前必须要与对方建立连接。事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送，就像打电话。 3、TCP支持的应用协议：FTP 文件传送、RLogin 远程登录、SMTP POP3 电子邮件、NFS 网络文件系统、远程打印、远程执行、名字服务器终端服务器等服务类型。
TCP是一种通讯协议,用于交换数据,如QQ有时就用TCP连接.SMTP服务器就是邮件服务器,smtp协议用来发邮件,pop3用来接受邮件.
tcp是数据传输协议 不是服务器