基于TCP协议的网络通讯流程

不多说了，先上个图：

从上面的图中可以看出来，基于TCP协议进行通讯可以大致分成以下几个阶段：

1. 首先是在服务器端， TCP Sever调用socket(), bind(), listen(）完成初始化。然后调用accept()阻塞等待,处于监听端口的状态。

2. 客户端调用socket()初始化后,调用connect()发出SYN段并阻塞等待服务器应答,服务器应答一个SYN-ACK段,客户端收到后从connect()返回,

同时应答一个ACK段,服务器收到后从accept()返回。这也就是传说中的TCP三次握手，如下图所示：

TCP 三次握手有一种形象的理解，大家去买手机的时候总要试试手机的通话功能吧， 这时你会走远和你的朋友通话看看质量是否可靠，一般是不是这样：

• 喂， 听的到吗？ （Client）
• 听的到， 你听的到吗 ？ （Server）
• 嗯， 我也听的到 （Client）

那么就能保证通话质量是OK的， TCP协议也是一样， 通过规定了双方的应答保证了连接的可靠性。

3. 完成三次握手（TCP three way handshake ) TCP Server与TCP Client就建立起了可靠的连接。此后就是Server与Client 数据传输的过程了。因此,服务器从accept()返回

后立刻调用read(),读socket就像读管道一样,如果没有数据到达就阻塞等待,这时客户端调用write()发送请求给服务器,服务器收到后从read()返回,对客户端的请求进行处理,在

此期间客户端调用read()阻塞等待服务器的应答,服务器调用write()将处理结果发回给客户端,再次调用read()阻塞等待下一条请求,客户端收到后从read()返回,发送下一条请

求,如此循环下去。

4. 关闭连接的过程。 如果客户端没有更多的请求了,就调用close()关闭连接,就像写端关闭的管道一样,服务器的read()返回0,这样服务器就知道客户端关闭了连接,也调用

close()关闭连接。注意,任何一方调用close()后,连接的两个传输方向都关闭,不能再发送数据了。如果一方调用shutdown()则连接处于半关闭状态,仍可接收对方发来的数

据。

 贴一个简易的TCP Sever与TCP Client的实现：

/***********************************************************/
/* Copyright (C) SA14226214, USTC, 2014-2015               */
/*                                                         */
/*  FILE NAME             :  server.c                      */
/*  PRINCIPAL AUTHOR      :  GaoZhipeng                    */
/*  SUBSYSTEM NAME        :  lab1                          */
/*  MODULE NAME           :  server                        */
/*  LANGUAGE              :  C                             */
/*  TARGET ENVIRONMENT    :  ANY                           */
/*  DATE OF FIRST RELEASE :  2014/12/01                    */
/*  DESCRIPTION           :  This is a server program      */
/***********************************************************/

/*
 *Revision log:
 *
 *Ceated by GaoZhipeng, 2014/12/01
 *     
 */

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>

#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000

int main(void) 
{
    struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
    socklen_t cliaddr_len;
    int listenfd, connfd;
    char recv_buf[MAXLINE];
    char *send_buf;
    char str[INET_ADDRSTRLEN];
    int i, n;

    listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

    bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
    listen(listenfd,20);

    printf("Accepting connections ...
");
    cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
    connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
    while(1)
    {
        n = read(connfd, recv_buf, MAXLINE);
        if(n == 0)
        {
            printf("the client has been closed , please restart again
");
            break;
        }
        printf("received from %s at PORT %d ",(char *)inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)), ntohs(cliaddr.sin_port));
//print the recv_buf on the terminal
        write(STDOUT_FILENO, recv_buf, n);
        printf("
");

        send_buf = "你好世界";
        write(connfd, send_buf, strlen(send_buf));
    }
    close(connfd);

}

/***********************************************************/
/* Copyright (C) SA14226214, USTC, 2014-2015               */
/*                                                         */
/*  FILE NAME             :  server.c                      */
/*  PRINCIPAL AUTHOR      :  GaoZhipeng                    */
/*  SUBSYSTEM NAME        :  lab1                          */
/*  MODULE NAME           :  server                        */
/*  LANGUAGE              :  C                             */
/*  TARGET ENVIRONMENT    :  ANY                           */
/*  DATE OF FIRST RELEASE :  2014/12/01                    */
/*  DESCRIPTION           :  This is a server program      */
/***********************************************************/

/*
 *Revision log:
 *
 *Ceated by GaoZhipeng, 2014/12/01
 *     
 */

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>

#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 8000

int main(int argc, char *argv[]) 
{
    struct sockaddr_in servaddr;
    char buf[MAXLINE];
    int sockfd, n;

    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

    connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));

    printf("input you message (q to exit): ");

    //ŽÓ±ê׌ÊäÈëÉ豞ÖжÁÈ¡×Ö·ûŽ®ÐŽÈëbuf
    while(fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL) {
        if(buf[0] == 'q' && strlen(buf) == 2)
        {
            break;
        }
        write(sockfd, buf, strlen(buf));

        n = read(sockfd, buf, MAXLINE);
        if(n == 0)
        {
            printf("the connect side has been closed. please run it again
");
            exit(0);
        }
        write(STDOUT_FILENO, "Response from server : ", sizeof("Response from server : "));
        write(STDOUT_FILENO, buf, n);
        printf("
input you message (q to exit): ");
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

一个简单的MakeFile ：

/*           makefile               */
all :
        gcc server.c -o server
        gcc client.c -o client

clean :
        rm server client