网络基础知识

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1.4 委托协议栈发送消息><

数据收发操作- 1.4.1 -

数据收发操作通常涉及到以下步骤:

  1. 创建套接字:在数据收发操作之前,需要创建套接字。套接字是计算机网络中用于连接不同主机的端点,它提供了一种标准的机制,用于在主机之间发送和接收数据。

  2. 连接:创建套接字后,需要进行连接操作。客户端会向服务器端的套接字发起连接请求,并等待服务器的响应。一旦连接建立,客户端和服务器就可以通过套接字进行数据的发送和接收。

  3. 收发数据:连接建立后,客户端和服务器就可以通过套接字进行数据的发送和接收。发送数据时,应用程序会将要发送的数据写入套接字中,并由操作系统将数据发送到网络中。接收数据时,操作系统会将接收到的数据放入套接字中,并由应用程序读取数据。

  4. 断开连接:当数据发送和接收完成后,需要进行断开操作。客户端或服务器会向对方发送断开连接的请求,并等待对方的确认。一旦连接断开,双方就可以释放套接字并结束数据收发操作。

创建套接字阶段- 1.4.2 -

创建套接字(Socket)是进行网络通信的第一步,以Python为例,其基本步骤如下:

  1. 导入Socket模块:使用Socket模块进行网络编程。首先需要导入Socket模块,可以使用import socket语句来完成。

  2. 创建套接字对象:使用socket()函数创建一个套接字对象。该函数接受两个参数,第一个参数是地址族(Address Family),它指定了套接字使用的协议类型;第二个参数是类型(Type),它指定了套接字的类型,可以是SOCK_STREAM(流套接字)或SOCK_DGRAM(数据报套接字)。

  3. 绑定地址:使用bind()方法将套接字绑定到指定的地址。该方法接受一个参数,即一个元组,其中包含IP地址和端口号。如果端口号设置为0,系统将自动选择一个可用端口。

  4. 监听连接请求:对于服务器端套接字,需要使用listen()方法来监听来自客户端的连接请求。该方法接受两个参数,第一个参数是最大连接数,第二个参数是连接队列长度。

  5. 接收连接请求:对于服务器端套接字,当客户端发起连接请求时,需要使用accept()方法来接收连接请求。该方法会阻塞程序的执行,直到有客户端请求到来。

  6. 发送和接收数据:使用send()和recv()方法来发送和接收数据。send()方法用于向连接的客户端发送数据,而recv()方法用于从连接的客户端接收数据。

  7. 关闭套接字:使用close()或close()方法关闭套接字。关闭套接字后,不能再向其发送或接收数据。

连接阶段- 1.4.3 -

连接阶段是在创建套接字之后,数据收发操作之前的一个重要步骤。这一阶段主要涉及到客户端与服务器之间的连接建立过程。

客户端在准备好套接字之后,会向服务器端的套接字发出连接请求。连接请求通常包括客户端的IP地址和端口号等信息,以便服务器端能够识别并建立连接。

服务器端在收到连接请求后,会检查请求的有效性,如检查请求的源地址是否合法、端口号是否已被占用等。如果请求有效,服务器端会接受连接请求,并返回一个响应给客户端,确认连接的建立。

连接建立后,客户端和服务器就可以通过套接字进行数据的发送和接收。此时,客户端和服务器之间的通信就进入了数据收发阶段。

通信阶段- 1.4.4 -

通信阶段是数据收发操作的核心部分,主要涉及到数据的发送和接收。

在通信阶段,客户端和服务器通过套接字进行数据的发送和接收。发送数据时,应用程序将要发送的数据写入套接字中,并由操作系统将数据发送到网络中。接收数据时,操作系统会将接收到的数据放入套接字中,并由应用程序读取数据。

在数据传输过程中,需要注意数据传输的可靠性和安全性。为了确保数据传输的可靠性,可以采用校验和、拥塞控制等机制来检测和纠正错误。为了确保数据传输的安全性,可以采用加密、身份验证等机制来保护数据不被窃取或篡改。

此外,通信阶段还需要处理一些其他问题,如网络拥塞、数据丢失等。为了解决这些问题,可以采用一些优化技术,如流量控制、拥塞控制等。

断开阶段- 1.4.5 -

断开阶段是在数据收发操作完成后,断开客户端和服务器之间的连接。

在断开阶段,客户端或服务器会向对方发送断开连接的请求,并等待对方的确认。一旦连接断开,双方就可以释放套接字并结束数据收发操作。

断开连接时,需要遵循一定的协议和步骤。一般来说,客户端或服务器会先发送一个FIN为1的TCP包,表示要断开连接。对方收到后,会返回一个ACK包表示确认。接着,双方还会交换一组方向相反的FIN为1的TCP包和包含ACK号的TCP包,以完成断开操作。

在断开阶段,还需要处理一些其他问题,如连接的异常断开、连接的释放等。为了解决这些问题,可以采用一些优化技术,如超时重连、连接池等。