TCP/IP协议
基于tcp/ip协议的c/s模型
tcp/ip协议
-
Transmission Control Protocol / Internet Protocol
-
重要性
- TCP/IP是今天的互联网的基石，没有这个就上不了网了
-
概念
- tcp/ip协议族(簇，组，体系），并不是tcp协议和ip协议的总称，tcp/ip指的是整个网络传输体系。而tcp协议和ip协议就是单单的两个协议。
-
tcp/ip协议的特点
-
面向连接的，可靠的，基于字节流的传输层协议。
-
udp/ip
- 面向非连接的，不可靠的，基于数据报的传输层协议。
-
client/server ----- 客户端/服务器模型
-
比如QQ，DNF，LOL等这些我们下载客户端的，都属于c/s模型的一个应用
-
c/s模型其实是概念层面的，实现层面可以是基于任何的网络协议。
-
常见的还有b/s模型
- 浏览器/服务器模型 基于http/https协议的
套接字编程与socket编程
- socket中文->套接字，也统称叫网络编程
演示我们要实现的效果
-
局域网
-
如果在广域网使用啊
-
内网穿透，内网转发
- 花生壳
- Sunny-Ngrok
- …
-
服务端
网络头文件 网络库
- 最底层的网络函数，大家用QT MFC wpf，或者百度下载的很多其他的封装好的网络库，都是对咱们讲的这些最本质的网络函数的二次封装，咱们讲的是通用的，讲完这个大家也可以自己封装函数库给别人用了。
- #include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib,“ws2_32.lib”)-
函数库
-
winsock2.h
-
windows socket 第2版
- 第一版是 winsock.h
- 查看具体区别
-
目前网络库有哪些版本？
-
1.0
1.1
2.0
2.1
2.2-
演示MSDN
-
查这个函数的详细信息
- WSAStartup
-
-
-
-
我们的开发环境支持哪个版本？
- 打开头文件，看咱们当前编译器环境支持的最高版本
-
-
ws2_32.lib
-
windows socket 第2版 32位
- 不管是64编译环境还是32编译环境，都是用这个，并没有ws2_64.dll
-
-
wsock32.lib
- winsock.h 第一版网络库 对应的库文件
-
这里不区分大小写
-
-
打开网络库
-
1
2
3
4int WSAStartup(
WORD wVersionRequired,
LPWSADATA lpWSAData
);-
功能
-
打开网络库/启动网络库，启动了这个库，这个库里的函数/功能才能使用
-
w windows
s socket
a Asynchronous 异步
startup 启动-
同步与异步
-
同步
- 阻塞/卡死状态
-
异步
- 多个工作同时进行
-
-
-
-
参数1
-
我们要使用的库的版本
-
类型是 WORD
- 转定义：unsigned short
-
WORD wVersionRequired = MAKEWORD(2,2);
-
MAKEWORD(主版本,副版本)， 1.0 2.2
-
wVersionRequired
- 数据高位/高地址是副版本
- 数据低位/低地址是主版本
- 用调试+计算器演示数据原理
-
-
位运算，内存操作，小端存储
-
-
参数2
-
LPWSADATA lpWSAData
-
系统通过这个参数给我们一些配置信息
-
注意
- 当看到参数有 LP P前缀的时候，是说我们这里要传对应类型变量的地址，这是win32API 的规范 或者叫规则
-
-
看下有哪些信息
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9struct WSAData {
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
unsigned short iMaxSockets;
unsigned short iMaxUdpDg;
char *lpVendorInfo;
char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN + 1];
char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN + 1];
}-
wVersion
- 我们要使用的版本
-
wHighVersion
- 系统能提供给我们最高的版本
-
iMaxSockets
- 返回可用的socket的数量，2版本之后就没用了
-
iMaxUdpDg
- UDP数据报信息的大小，2版本之后就没用了
-
lpVendorInfo
- 供应商特定的信息，2版本之后就没用了
-
szDescription
szSystemStatus- 当前库的描述信息，2.0是第二版的意思
-
-
-
当输入的版本不存在
-
输入1.3， 2.3
-
有主版本，没有副版本
- 得到该主版本的最大副版本 1.1 2.2并使用
-
-
输入3.1 3.3
-
超过最大版本号
- 使用系统能提供的最大的版本 2.2
-
-
输入 0.0 0.1 0.3
-
主版本是0
- 网络库打开失败，不支持请求的套接字版本
-
-
-
-
-
返回值
-
返回0为执行正确
-
失败
- 这些宏的本质
- WSASYSNOTREADY 10091 底层网络子系统尚未准备好进行网络通信。 系统配置问题，重启下电脑，检查ws2_32库是否存在，或者是否在环境配置目录下
WSAVERNOTSUPPORTED 10092 此特定Windows套接字实现不提供所请求的Windows套接字支持的版本。 要使用的版本不支持
WSAEPROCLIM 10067 已达到对Windows套接字实现支持的任务数量的限制。 Windows Sockets实现可能限制同时使用它的应用程序的数量
WSAEINPROGRESS 10036 正在阻止Windows Sockets 1.1操作。 当前函数运行期间，由于某些原因造成阻塞，会返回在这个错误码，其他操作均禁止
WSAEFAULT 10014 lpWSAData参数不是有效指针。 参数写错了
-
-
校验版本
-
2 != HIBYTE(wsaData.wVersion) || 2 != LOBYTE(wsaData.wVersion)
-
HIBYTE是高位 副版本
-
LOBYTE是地位 主版本
-
逻辑
- 只要有一个不是2，说明系统不支持我们要的2.2版本
-
-
关闭库
并结束函数，可以给出相应提示- WSACleanup();
- return 0；
创建SOCKET
-
SOCKET socket(
int af,
int type,
int protocol
);-
作用
- 创建一个SOCKET
-
SOCKET介绍
-
什么是socket
- 将底层复杂的协议体系，执行流程，进行了封装，封装完的结果，就是一个SOCKET了，
- 也就是说，SOCKET是我们调用协议进行通信的 操作接口
-
意义
-
将复杂的协议过程与我们编程人员分开，我们直接操作一个简单SOCKET就行了，对于底层的协议 过程细节，完全不用知道，这就大大方便了我们。
- 网络编程难就难在协议本身的复杂性，简单就简单在我们编程层面完全不用考虑哪些
-
-
本质
-
就是一种数据类型，转定义看下类型
-
就是一个整数
- uint
-
但是这个数是唯一的
- 标识着我当前的应用程序，协议特点等信息
- ID，门牌号
-
-
-
应用
-
我们网络通信的函数，全部都要使用SOCKET
- 演示
-
逻辑
- 每个客户端有一个SOCKET，服务器有一个SOCKET，通信时候，就需要这个SOCKET做参数，给谁通信，就要传递谁的SOCKET
-
-
所以
- 网络编程，理论层面SOCKET是网络封装的精华，代码层面就是不停的使用SOCKET这个变量，所以又叫SOCKET编程
-
-
参数1
-
地址的类型
-
比如大家联系我
-
手机
- 15512345678
-
固定电话
- 7881234
-
ＱＱ
- 40916626
-
微信
- c3_xin666
-
找上门
- 内蒙古 xxxxxxx
-
…
-
-
AF_INET 2
-
ipv4
-
Internet协议版本4（IPv4）地址系列。
-
192.168.1.103
- 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
- 点分十进制表示法
-
-
4字节 32位的地址
-
个数快不够
- 就是无符号int类型的范围 0 ~ 4294967295
-
-
-
-
AF_INET6 23
-
ipv6
-
Internet协议版本6（IPv6）地址系列。
- 2001:0:3238:DFE1:63::FEFB
-
16字节 128位的地址
- 这个地球每寸一个IP
-
-
-
AF_BTH 32
-
蓝牙地址系列。
如果计算机安装了蓝牙适配器和驱动程序，则Windows XP SP2或更高版本支持此地址系列。- 6B:2D:BC:A9:8C:12
-
-
AF_IRDA 26
- 红外数据协会（IrDA）地址系列。
仅当计算机安装了红外端口和驱动程序时，才支持此地址系列。
- 红外数据协会（IrDA）地址系列。
-
通信地址不仅仅只有IP地址
-
-
-
参数2
-
套接字类型
-
SOCK_STREAM 1
- 一种套接字类型，提供带有OOB数据传输机制的顺序，可靠，双向，基于连接的字节流。 此套接字类型使用传输控制协议（TCP）作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）。
-
SOCK_DGRAM 2
- 一种支持数据报的套接字类型，它是固定（通常很小）最大长度的无连接，不可靠的缓冲区。 此套接字类型使用用户数据报协议（UDP）作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）。
-
SOCK_RAW 3
- 一种套接字类型，提供允许应用程序操作下一个上层协议头的原始套接字。 要操作IPv4标头，必须在套接字上设置IP_HDRINCL套接字选项。 要操作IPv6标头，必须在套接字上设置IPV6_HDRINCL套接字选项。
-
SOCK_RDM 4
- 一种套接字类型，提供可靠的消息数据报。 这种类型的一个示例是Windows中的实用通用多播（PGM）多播协议实现，通常称为可靠多播节目。
仅在安装了可靠多播协议时才支持此类型值。
- 一种套接字类型，提供可靠的消息数据报。 这种类型的一个示例是Windows中的实用通用多播（PGM）多播协议实现，通常称为可靠多播节目。
-
SOCK_SEQPACKET 5
- 一种套接字类型，提供基于数据报的伪流数据包。
-
-
-
参数3
-
协议的类型
-
IPPROTO_TCP
- 传输控制协议（TCP）。 当af参数为AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_STREAM时，这是一个可能的值。
-
IPPROTO_UDP
- 用户数据报协议（UDP）。 当af参数为AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_DGRAM时，这是一个可能的值。
-
IPPROTO_ICMP
- Internet控制消息协议（ICMP）。 当af参数为AF_UNSPEC，AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_RAW或未指定时，这是一个可能的值。
-
IPPROTO_IGMP
- Internet组管理协议（IGMP）。 当af参数为AF_UNSPEC，AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_RAW或未指定时，这是一个可能的值。
-
IPPROTO_RM
- 用于可靠多播的PGM协议。 当af参数为AF_INET且类型参数为SOCK_RDM时，这是一个可能的值。 在针对Windows Vista及更高版本发布的Windows SDK上，此协议也称为IPPROTO_PGM。
仅在安装了可靠多播协议时才支持此协议值。
- 用于可靠多播的PGM协议。 当af参数为AF_INET且类型参数为SOCK_RDM时，这是一个可能的值。 在针对Windows Vista及更高版本发布的Windows SDK上，此协议也称为IPPROTO_PGM。
-
整理下
- 通过参数3得到一个事儿，参数1 2 3三者是配套的，是一套参数，不是随便填的，即使用不同的协议，那要添加对应的那套参数。
- 想要使用一个协议，咱们设备得支持才行，比如红外
- 参数3中，有个可能这个词，所以说一般，参数3可以填写0，系统会自动帮我们选择协议类型
-
-
-
返回值
-
成功返回可用的socket
-
不用了就一定要销毁套接字
- closesocket(socketListen);
-
-
失败返回INVALID_SOCKET
-
关闭网络库
- WSACleanup();
-
可用WSAGetLasterror()返回错误码
-
-
-
绑定地址与端口
-
int bind(
SOCKET s,
const sockaddr *addr,
int namelen
);-
作用
-
给我们的socket绑定端口号与具体地址
-
地址
-
找到咱们的电脑
- 只有一个
-
-
端口号
-
找到我们机器上对应的软件，比如QQ，浏览器等等，都对应着自己的端口号
- 多个
-
每一种通信的端口号是唯一的
-
同一个软件可能占用多个端口号
-
-
-
-
参数1
- 上一个函数创建了socket，绑定了协议信息（地址类型，套接字类型，协议类型），咱们bind函数就是绑定实质的地址，端口号
-
参数2
-
结构体
- 地址类型
- 装IP地址
- 端口号
-
结构体类型
-
sockaddr
-
该参数使用方法
-
SOCKADDR_IN sockAddress;
sockAddress.sin_family = AF_INET;
sockAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr(“127.0.0.1”);
sockAddress.sin_port = 12345;
(sockaddr*)&sockAddress强转添加到参数2上-
成员1
- 跟socket函数参数1是一样的
-
成员2
-
IP地址
-
- 可以在控制台输入指令 ipconfig 就能看到了
- 或者在网络设置中，能找到这个地址
- 我就不演示了，我不想让你们发现我
-
127.0.0.1
- 回送地址 本地回环地址 本地网络测试
-
-
-
参数3
-
端口号
-
本质
-
就是一个整数
- 0~65535
-
IP是我们机器的地址，端口就是我们具体的软件的通信口，一个软件可能会占用多个接口，比如一个软件可以聊天，可以下载，可以看视频…那么这些不同的通信内容，往往会有各自的协议，各自的端口。
- IP是公司地址，端口就是各个部门的地址了
-
-
填写哪个值呢？
-
理论上只要这个范围0~65535都可以
-
实际
-
介于0～1023，为系统保留占用端口号
- 21端口分配给FTP(文件传输协议)服务
25端口分配给SMTP（简单邮件传输协议）服务
80端口分配给HTTP服务
- 21端口分配给FTP(文件传输协议)服务
-
-
所以
-
我们不能写这个范围的
-
我们的范围就是1024~65535
- 稍微大点儿，1万多
-
但是注意一点，端口号是唯一的，比如1234已经被别的软件占用了，那么你再使用1234这个端口号，那么就会绑定失败，因为已经呗占用了
- 给大家演示下
-
那大家如何查看自己要用的端口号有没有被占用呢？
-
打开运行cmd输入netstat -ano
- 查看被使用的所有端口
-
netstat -aon|findstr “12345”
- 检查我们要使用的端口号是否被使用了
- 使用了就会显示使用的程序，未被使用就啥都不显示
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
参数3
-
参数2的类型大小
- sizeof(参数2)
-
-
返回值
-
成功返回0
-
失败返回SOCKET_ERROR
- 具体错误码通过int WSAGetLastError(void);获得
- closesocket(socketListen);
WSACleanup();
-
-
开始监听
-
int WSAAPI listen(
SOCKET s,
int backlog
);-
作用
- 将套接字置于正在侦听传入连接的状态。
-
参数1
- 服务器端的socket，也就是socket函数创建的
-
参数2
-
挂起连接队列的最大长度。
-
就是说，比如有100个用户链接请求，但是系统一次只能处理20个，那么剩下的80个不能不理人家，所以系统就创建个队列记录这些暂时不能处理，一会儿处理的链接请求，依先后顺序处理，那这个队列到底多大？就是这个参数设置，比如2，那么就允许两个新链接排队的。这个肯定不能无限大，那内存不够了。
-
我们可以手动设置这个参数，但是别大了。可能210多，20多。
-
我们一般填写这个参数
-
SOMAXCONN
- 作用是让系统自动选择最合适的个数
- 不同的系统环境不一样，所以这个合适的数也都不一样
-
-
-
-
WSAAPI
-
调用约定
-
这个我们可以忽略，这是给系统看的，跟咱们没关
-
决定三
- 函数名字的编译方式
- 参数的入栈顺序
- 函数的调用时间
-
-
-
返回值
-
成功
- 返回0
-
失败
-
SOCKET_ERROR
-
具体错误码
-
WSAGetLastError()
-
释放
- closesocket(socketListen);
- WSACleanup();
-
-
-
-
创建客户端socket/接受连接
-
SOCKET WSAAPI accept(
SOCKET s,
sockaddr *addr,
int *addrlen
);-
作用
- accept函数允许在套接字上进行传入连接尝试。
- listen监听客户端来的链接，accept讲客户端的信息绑定到一个socket上，也就是给客户端创建一个socket,通过返回值返回给我们客户端的socket
- 一次只能创建一个，有几个客户端链接，就要调用几次
-
参数1
-
我们上面创建的自己的socket
- socket先处于监听状态，然后来的链接都在由这个管理，我们取客户端的信息，就是通过这个我们自己的socket
-
-
参数2
-
客户端的地址端口信息结构体
-
跟bind的第二个参数一样
- 意义：系统帮我们监视着客户端的动态，肯定会记录客户端的信息，也就是IP地址，和端口号，并通过这个结构体记录
-
SOCKADDR_IN sockClient
- 这个我们不用填写，系统帮我们填写，也即传址调用
-
参数2 3也能都设置成NULL，那就是不直接得到客户端的地址，端口号咯
-
此时可以通过函数得到客户端信息
- getpeername(newSocket, (struct sockaddr*)&sockClient, &nLen);
-
得到本地服务器信息
- getsockname(sSocket, (sockaddr*)&addr, &nLen);
-
-
-
-
参数3
-
参数2的大小
- sizeof
-
-
返回值
-
成功
-
返回值就是给客户端包好的socket
- 与客户端通信就靠这个
-
-
失败
-
返回INVALID_SOCKET
-
WSAGetLastError()得到错误码
-
释放空间
- closesocket(socketListen);
- WSACleanup();
-
-
-
-
accept调试
-
1、阻塞，同步
- 这个函数是阻塞的，没有客户端链接，那就一直卡在这儿，等着。
-
2、多个链接
- 一次只能一个，5个就要5次循环
-
理解缺点
-
-
与客户端收发消息
-
收
-
int recv(
SOCKET s,
char *buf,
int len,
int flags
);-
作用
- 得到指定客户端（参数1）发来的消息
-
原理
-
本质：复制
- 数据的接收都是由协议本身做的，也就是socket的底层做的，系统会有一段缓冲区，存储着接收到的数据。
- 咱们外边调用recv的作用，就是通过socket找到这个缓冲区，并把数据复制进咱们的参数2，复制参数3个
-
-
参数1
- 客户端的socket，每个客户端对应唯一的socket
-
参数2
-
客户端消息的存储空间，也就是个字符数组
-
这个一般1500字节
- 网络传输得最大单元，1500字节，也就是客户端发过来得数据，一次最大就是1500字节，这是协议规定，这个数值也是根据很多情况，总结出来得最优值
- 所以客户端最多一组来1500字节，咱们这头1500读一次，够够的了。
-
-
-
参数3
-
想要读取得字节个数
- 一般是参数2得字节数-1，把\0字符串结尾留出来
-
-
参数4
-
数据的读取方式
-
0
-
正常逻辑来说
-
我们从系统缓冲区把数据读到我们的buf,读到我们buf中后，系统缓冲区的被读的就应该被删除掉了，不然也是浪费空间，毕竟，通信时间长的话，那就爆炸了
-
我们将缓冲区的数据读到我们自己的buf，根据需要处理相应的数据，这是我们可控的，完全玩儿弄于咱么你自己的鼓掌，系统缓冲区的数据，咱们无可奈何，操作不了
-
读出来的就删除的话，有很多的好处
-
1、系统缓冲区读到的数据，比我们的buf多，那么我们读出来的，系统删掉，从而我们就可以依次的把所有数据读完了
-
比如
- 系统缓冲区收到abcdefghijk，咱们的recvbuf一次读4个字节，那么我们放循环里，就会依次读出abcd,efgh,ijk
-
如果不删，那每次都是从头读
- 在循环里就是每次都是abcd…只读到这四个
-
-
2、可以计数收到了多少字节
- 返回值就是本次读出来的数据
-
-
正常这种逻辑
-
填0
- 哈哈
- 读出来的就删除
-
-
-
MSG_PEEK
-
窥视传入的数据。 数据将复制到缓冲区中，但不会从输入队列中删除。
- 读出来的不删除
-
这个东西是不建议被使用的
- 第一、读数据不行
- 第二、那就无法计数了
-
-
MSG_OOB
-
带外数据
-
意义
-
就是传输一段数据，在外带一个额外的特殊数据
- 相当于小声BB
-
-
实际
-
就不建议被使用了
- 1、TCP协议规范（RFC 793）中OOB的原始描述被“主机要求”规范取代（ RFC 1122），但仍有许多机器具有RFC 793 OOB实现。
- 2、既然两种数据，那咱们就send两次，另一方recv两次就行了，何必搞得那么神神秘秘，浪费计算机精力
-
-
-
-
MSG_WAITALL
- 直到系统缓冲区字节数满足参数3所请求得字节数，才开始读取
-
-
-
返回值
-
读出来字节数大小
-
读没了咋办？
-
在recv函数卡着，等着客户端发来数据
- 即阻塞，同步
-
阻塞的
-
-
-
客户端下线，这端返回0
- 释放客户端socket
-
执行失败，返回SOCKET_ERROR
-
WSAGetLastError()得到错误码
-
根据错误码信息做相应处理
- 重启
- 等待
- 不用理会
-
-
-
-
-
发
-
int WSAAPI send(
SOCKET s,
const char *buf,
int len,
int flags
);-
作用
-
向目标发送数据
-
本质
- send函数将我们的数据复制黏贴进系统的协议发送缓冲区，计算机伺机发出去
- 最大传输单元是1500字节
-
-
参数1
- 目标的socket，每个客户端对应唯一的socket
-
参数2
-
给对方发送的字节串
-
这个不要超过1500字节
-
发送时候，协议要进行包装，加上协议信息，也叫协议头，或者叫包头，咱们在理论部分，会非常详细的介绍协议头，以及功能
-
这个大小不同的协议不一样，链路层14字节，ip头20字节，tcp头20字节，数据结尾还要有状态确认，加起来也几十个字节，所以实际咱们的数据位，不能写1500个，要留出来，那就1024吧，或者最多1400，就差不多了
- 懂这个大体原理就好
- 详细的包的封装原理，我们在后面纯理论部分介绍
-
当然大家这个不一定每次都是正好那么多字节，比如聊天，一句话就十个八个的汉字，别多于1400是最好的
-
-
超过1500系统咋办？
-
系统会分片处理
-
比如2000个字节
-
系统分成两个包
-
1400+包头==1500
- 假设包头100字节
-
600+包头==700
-
分两次发送出去
-
-
结果
- 1、系统要给咱们分包再打包，再发送， 客户端接收到了还得拆包，组合数据。从而增加了系统的工作，降低效率
- 2、有的协议，就把分片后的二包直接丢了
-
-
-
-
-
参数3
-
字节个数
- 1400
-
-
参数4
-
写0就行了
-
其他
-
MSG_OOB
-
意义同recv
- 就不用使用了
-
带外数据
-
意义
-
就是传输一段数据，在外带一个额外的特殊数据
- 相当于小声BB
-
-
实际
-
就不建议被使用了
- 1、TCP协议规范（RFC 793）中OOB的原始描述被“主机要求”规范取代（ RFC 1122），但仍有许多机器具有RFC 793 OOB实现。
- 2、既然两种数据，那咱们就send两次，另一方recv两次就行了，何必搞得那么神神秘秘，浪费计算机精力
-
-
-
-
MSG_DONTROUTE
- 指定数据不应受路由限制。 Windows套接字服务提供程序可以选择忽略此标志。
-
-
-
返回值
-
成功返回写入的字节数
-
执行失败，返回SOCKET_ERROR
-
WSAGetLastError()得到错误码
-
根据错误码信息做相应处理
- 重启
- 等待
- 不用理会
-
-
-
-
客户端
网络头文件 网络库
-
最底层的网络函数，大家用QT MFC wpf，或者百度下载的很多其他的封装好的网络库，都是对咱们讲的这些最本质的网络函数的二次封装，咱们讲的是通用的，讲完这个大家也可以自己封装函数库给别人用了。
-
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib,“ws2_32.lib”)-
函数库
-
winsock2.h
-
windows socket 第2版
- 第一版是 winsock.h
- 查看具体区别
-
目前网络库有哪些版本？
-
1.0
1.1
2.0
2.1
2.2-
演示MSDN
-
查这个函数的详细信息
- WSAStartup
-
-
-
-
我们的开发环境支持哪个版本？
- 打开头文件，看咱们当前编译器环境支持的最高版本
-
-
ws2_32.lib
-
windows socket 第2版 32位
- 不管是64编译环境还是32编译环境，都是用这个，并没有ws2_64.dll
-
-
wsock32.lib
- winsock.h 第一版网络库 对应的库文件
-
这里不区分大小写
-
-
打开网络库
-
int WSAStartup(
WORD wVersionRequired,
LPWSADATA lpWSAData
);-
功能
-
打开网络库/启动网络库，启动了这个库，这个库里的函数/功能才能使用
-
w windows
s socket
a Asynchronous 异步
startup 启动-
同步与异步
-
同步
- 阻塞/卡死状态
-
异步
- 多个工作同时进行
-
-
-
-
参数1
-
我们要使用的库的版本
-
类型是 WORD
- 转定义：unsigned short
-
WORD wVersionRequired = MAKEWORD(2,2);
-
MAKEWORD(主版本,副版本)， 1.0 2.2
-
wVersionRequired
- 数据高位/高地址是副版本
- 数据低位/低地址是主版本
- 用调试+计算器演示数据原理
-
-
位运算，内存操作，小端存储
-
-
参数2
-
LPWSADATA lpWSAData
-
系统通过这个参数给我们一些配置信息
-
注意
- 当看到参数有 LP P前缀的时候，是说我们这里要传对应类型变量的地址，这是win32API 的规范 或者叫规则
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看下有哪些信息
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struct WSAData {
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
unsigned short iMaxSockets;
unsigned short iMaxUdpDg;
char *lpVendorInfo;
char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN + 1];
char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN + 1];
}-
wVersion
- 我们要使用的版本
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wHighVersion
- 系统能提供给我们最高的版本
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iMaxSockets
- 返回可用的socket的数量，2版本之后就没用了
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iMaxUdpDg
- UDP数据报信息的大小，2版本之后就没用了
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lpVendorInfo
- 供应商特定的信息，2版本之后就没用了
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szDescription
szSystemStatus- 当前库的描述信息，2.0是第二版的意思
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当输入的版本不存在
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输入1.3， 2.3
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有主版本，没有副版本
- 得到该主版本的最大副版本 1.1 2.2并使用
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输入3.1 3.3
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超过最大版本号
- 使用系统能提供的最大的版本 2.2
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输入 0.0 0.1 0.3
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主版本是0
- 网络库打开失败，不支持请求的套接字版本
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返回值
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返回0为执行正确
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失败
- 这些宏的本质
- WSASYSNOTREADY 10091 底层网络子系统尚未准备好进行网络通信。 系统配置问题，重启下电脑，检查ws2_32库是否存在，或者是否在环境配置目录下
WSAVERNOTSUPPORTED 10092 此特定Windows套接字实现不提供所请求的Windows套接字支持的版本。 要使用的版本不支持
WSAEPROCLIM 10067 已达到对Windows套接字实现支持的任务数量的限制。 Windows Sockets实现可能限制同时使用它的应用程序的数量
WSAEINPROGRESS 10036 正在阻止Windows Sockets 1.1操作。 当前函数运行期间，由于某些原因造成阻塞，会返回在这个错误码，其他操作均禁止
WSAEFAULT 10014 lpWSAData参数不是有效指针。 参数写错了
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校验版本
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2 != HIBYTE(wsaData.wVersion) || 2 != LOBYTE(wsaData.wVersion)
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HIBYTE是高位 副版本
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LOBYTE是地位 主版本
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逻辑
- 只要有一个不是2，说明系统不支持我们要的2.2版本
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关闭库
并结束函数，可以给出相应提示- WSACleanup();
- return 0；
创建SOCKET
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SOCKET socket(
int af,
int type,
int protocol
);-
作用
- 创建一个SOCKET
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SOCKET介绍
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什么是socket
- 将底层复杂的协议体系，执行流程，进行了封装，封装完的结果，就是一个SOCKET了，
- 也就是说，SOCKET是我们调用协议进行通信的 操作接口
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意义
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将复杂的协议过程与我们编程人员分开，我们直接操作一个简单SOCKET就行了，对于底层的协议 过程细节，完全不用知道，这就大大方便了我们。
- 网络编程难就难在协议本身的复杂性，简单就简单在我们编程层面完全不用考虑哪些
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本质
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就是一种数据类型，转定义看下类型
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就是一个整数
- uint
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但是这个数是唯一的
- 标识着我当前的应用程序，协议特点等信息
- ID，门牌号
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应用
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我们网络通信的函数，全部都要使用SOCKET
- 演示
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逻辑
- 每个客户端有一个SOCKET，服务器有一个SOCKET，通信时候，就需要这个SOCKET做参数，给谁通信，就要传递谁的SOCKET
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所以
- 网络编程，理论层面SOCKET是网络封装的精华，代码层面就是不停的使用SOCKET这个变量，所以又叫SOCKET编程
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参数1
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地址的类型
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比如大家联系我
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手机
- 15512345678
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固定电话
- 7881234
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ＱＱ
- 40916626
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微信
- c3_xin666
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找上门
- 内蒙古 xxxxxxx
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…
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AF_INET 2
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ipv4
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Internet协议版本4（IPv4）地址系列。
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192.168.1.103
- 0.0.0.0 ~ 255.255.255.255
- 点分十进制表示法
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4字节 32位的地址
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个数快不够
- 就是无符号int类型的范围 0 ~ 4294967295
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AF_INET6 23
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ipv6
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Internet协议版本6（IPv6）地址系列。
- 2001:0:3238:DFE1:63::FEFB
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16字节 128位的地址
- 这个地球每寸一个IP
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AF_BTH 32
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蓝牙地址系列。
如果计算机安装了蓝牙适配器和驱动程序，则Windows XP SP2或更高版本支持此地址系列。- 6B:2D:BC:A9:8C:12
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AF_IRDA 26
- 红外数据协会（IrDA）地址系列。
仅当计算机安装了红外端口和驱动程序时，才支持此地址系列。
- 红外数据协会（IrDA）地址系列。
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通信地址不仅仅只有IP地址
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参数2
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套接字类型
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SOCK_STREAM 1
- 一种套接字类型，提供带有OOB数据传输机制的顺序，可靠，双向，基于连接的字节流。 此套接字类型使用传输控制协议（TCP）作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）。
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SOCK_DGRAM 2
- 一种支持数据报的套接字类型，它是固定（通常很小）最大长度的无连接，不可靠的缓冲区。 此套接字类型使用用户数据报协议（UDP）作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）。
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SOCK_RAW 3
- 一种套接字类型，提供允许应用程序操作下一个上层协议头的原始套接字。 要操作IPv4标头，必须在套接字上设置IP_HDRINCL套接字选项。 要操作IPv6标头，必须在套接字上设置IPV6_HDRINCL套接字选项。
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SOCK_RDM 4
- 一种套接字类型，提供可靠的消息数据报。 这种类型的一个示例是Windows中的实用通用多播（PGM）多播协议实现，通常称为可靠多播节目。
仅在安装了可靠多播协议时才支持此类型值。
- 一种套接字类型，提供可靠的消息数据报。 这种类型的一个示例是Windows中的实用通用多播（PGM）多播协议实现，通常称为可靠多播节目。
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SOCK_SEQPACKET 5
- 一种套接字类型，提供基于数据报的伪流数据包。
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参数3
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协议的类型
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IPPROTO_TCP
- 传输控制协议（TCP）。 当af参数为AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_STREAM时，这是一个可能的值。
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IPPROTO_UDP
- 用户数据报协议（UDP）。 当af参数为AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_DGRAM时，这是一个可能的值。
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IPPROTO_ICMP
- Internet控制消息协议（ICMP）。 当af参数为AF_UNSPEC，AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_RAW或未指定时，这是一个可能的值。
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IPPROTO_IGMP
- Internet组管理协议（IGMP）。 当af参数为AF_UNSPEC，AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_RAW或未指定时，这是一个可能的值。
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IPPROTO_RM
- 用于可靠多播的PGM协议。 当af参数为AF_INET且类型参数为SOCK_RDM时，这是一个可能的值。 在针对Windows Vista及更高版本发布的Windows SDK上，此协议也称为IPPROTO_PGM。
仅在安装了可靠多播协议时才支持此协议值。
- 用于可靠多播的PGM协议。 当af参数为AF_INET且类型参数为SOCK_RDM时，这是一个可能的值。 在针对Windows Vista及更高版本发布的Windows SDK上，此协议也称为IPPROTO_PGM。
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整理下
- 通过参数3得到一个事儿，参数1 2 3三者是配套的，是一套参数，不是随便填的，即使用不同的协议，那要添加对应的那套参数。
- 想要使用一个协议，咱们设备得支持才行，比如红外
- 参数3中，有个可能这个词，所以说一般，参数3可以填写0，系统会自动帮我们选择协议类型
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返回值
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成功返回可用的socket
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不用了就一定要销毁套接字
- closesocket(socketListen);
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失败返回INVALID_SOCKET
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关闭网络库
- WSACleanup();
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可用WSAGetLasterror()返回错误码
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链接到服务器
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int WSAAPI connect
(
SOCKET s,
const sockaddr *name,
int namelen
);-
作用
- 链接服务器并把服务器信息与服务器socket绑定到一起
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参数1
- 服务器socket
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参数2
- 服务器Ip地址端口号结构体
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参数3
- 参数2结构体大小
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返回值
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成功
- 返回0
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失败
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返回 SOCKET_ERROR
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WSAGetLastError()得到错误码
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释放空间
- closesocket(socketListen);
- WSACleanup();
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与服务器收发消息
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收
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recv(newSocket, szRecvBuffer, sizeof(szRecvBuffer), 0);
- 参数1
- 参数2
- 参数3
- 参数4
- 返回值
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发
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send(newSocket, szSendBuffer, strlen(szSendBuffer)+1, 0);
- 参数1
- 参数2
- 参数3
- 参数4
- 返回值
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思考
加个循环，稍微完善下逻辑
问题
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由于accept recv是阻塞的，做其中一件事，另外一件事就做不了，所以假设有多个客户端的情况下，
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我们当前的模型，我先等，我不管及将来的是什么请求，我先等
- 结果：咱们在这等收消息recv，结果来了个链接请求，那就无法处理，链接只能accept
- 另外，我们等的socket可能没有发请求，那我们完了，等到睡着。
- 从而，我这个服务器，就是废了
分析
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我们直接主动跟系统要，要什么？要有请求的socket，哪个有请求了，就给我哪个
- 结果：
得到链接请求，我们就直接accept
得到是发来了消息，我们就recv - 从而就不会发生无谓的傻等情况
- 结果：
得到
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select模型
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select就是挑选的意思，它把请求的套接字给我们选出来，我们直接就去处理这些套接字
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即：select就是处理accept与recv阻塞问题的
- send本身也是阻塞的，不是长阻塞，是短阻塞
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