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  • IOS网络编程之Socket详解

    Socket描述了一个IP、端口对。它简化了程序员的操作,知道对方的IP以及PORT就可以给对方发送消息,再由服务器端来处理发送的这些消息。所以,Socket一定包含了通信的双发,即客户端(Client)与服务端(server)。

    1)服务端利用Socket监听端口;
    2)客户端发起连接;
    3)服务端返回信息,建立连接,开始通信;
    4)客户端,服务端断开连接。

    1套接字(socket)概念

           套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。

           应用层通过传输层进行数据通信时,TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接,许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应 用层可以和传输层通过Socket接口,区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信,实现数据传输的并发服务。

      下面另附关于TCP/IP分层模型:

      

    2 建立socket连接

           建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket。

           套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。

           服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。

           客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。

           连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发 给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。

    3、SOCKET连接中的TCP、UDP连接

      传输控制协议TCP和用户数据报协议(UDP)都是传输层协议。   传输控制协议TCP是TCP/IP协议栈中的传输层协议,它通过序列确认以及包重发机制,提供可靠的数据流发送和应用程序的虚拟连接服务。与IP协议相结合,TCP组成了因特网协议的核心。  用户数据报协议(UDP)是 ISO 参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。 UDP 协议基本上是 IP 协议与上层协议的接口。 UDP 协议适用端口分别运行在同一台设备上的多个应用程序。
           创建Socket连接时,可以指定使用的传输层协议,Socket可以支持不同的传输层协议(TCP或UDP),当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。

      TCP、UDP、IP协议详解见:http://blog.chinaunix.net/uid-26833883-id-3627644.html

    4、Socket连接与HTTP连接

      由于通常情况下Socket连接就是TCP连接,因此Socket连接一旦建立,通信双方即可开始相互发送数据内容,直到双方连接断开。但在实际网 络应用中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器、网关、防火墙等,大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连,因此需要通过轮询告诉网络,该连接处于活跃状态。
      而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式,不仅在请求时需要先建立连接,而且需要客户端向服务器发出请求后,服务器端才能回复数据。HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol ),是Web联网的基础,也是手机联网常用的协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
      HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
      由于HTTP在每次请求结束后都会主动释放连接,因此HTTP连接是一种“短连接”,要保持客户端程序的在线状态,需要不断地向服务器发起连接请求。通常的做法是即时不需要获得任何数据,客户端也保持每隔一段固定的时间向服务器发送一次“保持连接”的请求,服务器在收到该请求后对客户端进行回复,表明知道客户端“在线”。若服务器长时间无法收到客户端的请求,则认为客户端“下线”,若客户端长时间无法收到服务器的回复,则认为网络已经断开。

    5、Socket三次握手建立连接

    a.请求端(通常称为客户)发送一个SYN段指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序号(ISN)。这个SYN段为报文段1。

    b.服务器发回包含服务器的初始序号的SYN报文段作为应答。同时,将确认序号设置为客户的ISN加1以对客户的SYN报文段进行确认。一个SYN将占用一个序号

    c.客户必须将确认序号设置为服务器的ISN加1以对服务器的SYN报文段进行确认

    这三个报文段完成连接的建立。这个过程也称为三次握手(three-way handshake)

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