Linux网络编程二(TCP三次握手、四次挥手、TCP滑动窗口、MSS、TCP状态转换、多进程/多线程服务器实现)

TCP三次握手

TCP三次握手(TCP three-way handshake)是TCP协议建立可靠连接的过程,确保客户端和服务器之间可以进行可靠的通信。下面是TCP三次握手的详细过程:
假设客户端为A,服务器为B
1、第一次握手(SYN=1,seq=500)
A向B发送一个带有SYN标志位的数据包,表示A请求建立连接。SYN标志位为1表示这是一个连接请求数据包,500是A随机选择的初始序列号。
2、第二次握手(SYN=1,ACK=1,ack=500+1,seq=800):
B接收到A发送的连接请求后,会向A回复一个数据包。该数据包中,SYN和ACK标志位都被设置为1。ACK=1表示B确认收到了A的连接请求,ack字段的值为A的初始序列号加1,表明B期望下一个收到的序列号是A初始序列号加1。seq字段800是B随机选择的初始序列号。
3、第三次握手(ACK=1,ack=800+1):
A收到B的回复后,检查ACK标志位是否为1,以及ack字段的值是否为B的初始序列号加1。如果正确,A会向B发送一个确认数据包。在该数据包中,ACK标志位被设置为1,表示A确认收到了B的回复。ack字段的值是B的初始序列号加1,表明A期望下一个收到的序列号是B初始序列号加1。
完成这三次握手后,TCP连接就建立成功,A和B之间可以开始传输数据。连接的状态变为已建立(ESTABLISHED)。
三次握手是操作系统内核(Kernel)的TCP协议栈负责处理。用户层的表现:服务器端是accept(),客户端是connect(),其这两个函数成功执行并返回了。

TCP四次挥手

TCP四次挥手(TCP four-way handshake)是TCP连接的关闭过程,用于在客户端和服务器之间终止一个已建立的连接。与TCP三次握手不同,四次挥手需要进行四个步骤来关闭连接,以确保数据传输的完整性和可靠性。
1、客户端向服务器发送连接释放请求(FIN)的数据包。
客户端希望关闭连接,因此发送一个带有FIN标志位的数据包,FIN=1表示连接释放请求。设置序列号为seq=501。
2、服务器接收到客户端的连接释放请求后,回复确认连接释放(ACK)的数据包。
服务器收到客户端的FIN后,发送一个带有ACK标志位的数据包,ACK=1,ack 502表示确认收到客户端的连接释放请求。
3、服务器向客户端发送连接释放请求(FIN)的数据包。
服务器希望关闭连接,因此发送一个带有FIN标志位的数据包,FIN=1表示连接释放请求。设置序列号为seq=701。
4、客户端接收到服务器的连接释放请求后,回复确认连接释放(ACK)的数据包。
客户端收到服务器的FIN后,发送一个带有ACK标志位(这个不是数据,是控制报文),ACK=1,ack 702表示确认收到服务器的连接释放请求。
在发送完ACK后,客户端等待一段时间,确保服务器收到了ACK,然后完全关闭连接。
自创

TCP滑动窗口

TCP滑动窗口是TCP协议中的一个重要概念,用于实现流量控制和可靠性传输。滑动窗口机制允许发送方和接收方在数据传输过程中动态调整可发送和可接收的数据量,从而适应不同的网络条件和接收方的处理能力。每次通信时,接收方利用win(4096)告知发送方缓冲区剩余大小。
MSS(Maximum Segment Size)是指TCP数据包中的最大有效载荷大小,它表示在TCP协议中一次性发送的最大数据量(即数据包中的有效数据部分,不包括TCP头部和IP头部)。
在TCP连接建立时,通过TCP三次握手的过程中,双方会交换彼此的MSS值,然后根据两端通信的网络链路的MTU大小进行协商,确定实际使用的MSS。

MSS = 1500 - 20 (TCP头部) - 20 (IP头部) = 1460 字节

这意味着在该TCP连接中,一次可以发送的最大有效数据量为1460字节,超过这个大小的数据将被拆分成多个TCP数据包进行传输。
MSS的设置对于TCP性能和网络吞吐量很重要。合理设置MSS可以避免网络分段和数据重组,提高数据传输效率,特别是在一些高延迟、低带宽的网络环境中。

TCP状态时序图

使用命令查看状态

netstat -aptn | grep 端口号  #查看tcp端口
netstat -apn | grep 端口号  #查看tcp、udp端口

1、主动发起连接请求端
CLOSE----发送 SYN—SYN_SEND—接收 ACK、SYN—发送 ACK-ESTABLISHED(数据通信态)
2、主动关闭连接请求端
ESTABLISHED(数据通信态)—发送 FIN—FIN_WAIT_1 --接收 ACK --FIN_WAIT_2(半关闭)—接收对端发送 FIN—FIN_WAIT_2(半关闭)—回发ACK–TIME_WAIT(只有主动关闭连接方,会经历该状态)—等2MSL时长—CLOSE
3、被动接收连接请求端
CLOSE—LISTEN—接收 SYN—LISTEN—发送 ACK、SYN—SYN_RCVD—接收ACK—ESTABLISHED(数据通信态)
4、被动关闭连接请求端
ESTABLISHED(数据通信态)—接收 FIN —ESTABLISHED(数据通信态)— 发送ACK — CLOSE_WAIT(说明对端【主动关闭连接端】处于FIN_WAIT_2(半关闭)状态—发送FIN —LAST_ACK—接收ACK—CLOSE
重点:ESTABLISHED(数据通信态)、FIN_WAIT_2、CLOSE_WAIT、TIME_WAIT(2MSL).
在这里插入图片描述

先启动服务器,只有LISTEN状态。
在这里插入图片描述
启动客户端,此时三次握手建立完成,进入ESTABLISHED(数据通信态)。
在这里插入图片描述
尝试关闭一个客户端,此时该客户端进入TIME_WAIT状态。
在这里插入图片描述
服务器先主动关闭,服务器进入FIN_WAIT_2(半关闭)状态。客户端进入CLOSE_WAIT状态。
在这里插入图片描述
此时迅速关闭客户端,客户端处于TIME_WAIT状态。
在这里插入图片描述
提示:#include "wrap.h"错误处理函数,已经封装
链接://https://blog.csdn.net/qq_45009309/article/details/131813756?spm=1001.2014.3001.5501

多进程并发服务器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <ctype.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include "wrap.h"				//错误处理函数,已经封装//https://blog.csdn.net/qq_45009309/article/details/131813756?spm=1001.2014.3001.5501#define SRV_PORT 9999void catch_child(int signum)		//回调函数 内核操作 产生信号后进来
{while(waitpid(0, NULL, WNOHANG) > 0);	 //非阻塞回收子进程//循环回收是因为可能产生多个子进程死亡return ;				
}int main(int argc, char* argv[])
{int lfd, cfd;								pid_t pid;int ret;char buf[BUFSIZ];struct sockaddr_in srv_addr, clt_addr;socklen_t clt_addr_len;//memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));				//地址结构清零bzero(&srv_addr, sizeof(srv_addr));srv_addr.sin_family = AF_INET;							srv_addr.sin_port = htons(SRV_PORT);srv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);lfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);		//创建套接字 返回用于监听的文件描述符Bind(lfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr));	//绑定服务器IP+地址Listen(lfd, 128);							//设置监听上线clt_addr_len = sizeof(clt_addr);while (1) {cfd = Accept(lfd, (struct sockaddr*)&clt_addr, &clt_addr_len);	//返回用于双方通信的文件描述符pid = fork();							//创建子进程if (pid < 0) {perr_exit("fork error");}else if (pid == 0) {close(lfd);break;}else {									//父进程使用信号捕捉回收子进程struct sigaction act;act.sa_handler = catch_child;sigemptyset(&act.sa_mask);act.sa_flags = 0;ret = sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);if (ret != 0) {perr_exit("sigaction error");}close(cfd);continue;}}if (pid == 0) {								//子进程实现读写功能for (;;) {ret = Read(cfd, buf, sizeof(buf));for (int i = 0; i < ret; i++) {buf[i] = toupper(buf[i]);}write(cfd, buf, ret);write(STDOUT_FILENO, buf, ret);		//实现大小写转换功能if (ret == 0) {close(cfd);exit(1);}}}return 0;
}

在这里插入图片描述

多线程并发服务器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <ctype.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include "wrap.h"				//错误处理函数,已经封装//https://blog.csdn.net/qq_45009309/article/details/131813756?spm=1001.2014.3001.5501#define MAXLINE 8192
#define SERV_PORT 8000struct s_info {							//定义一个结构体,将地址结构跟cfd捆绑struct sockaddr_in cliaddr;		int connfd;
};void* do_work(void* arg)				//子线程主调函数
{int n, i;struct s_info* ts = (struct s_info*)arg;char buf[MAXLINE];char str[INET_ADDRSTRLEN];			//16while (1) {n = Read(ts->connfd, buf, MAXLINE);if (n == 0) {printf("the client %d closed...\n", ts->connfd);break;}printf("received from %s at PORT %d\n",			//打印客户端IP+端口inet_ntop(AF_INET, &(*ts).cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),ntohs((*ts).cliaddr.sin_port));for (i = 0; i < n; i++)buf[i] = toupper(buf[i]);Write(STDOUT_FILENO, buf, n);Write(ts->connfd, buf, n);					//回写到客户端}Close(ts->connfd);return (void*)0;
}int main(int argc, char* argv[])
{struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;socklen_t cliaddr_len;int listenfd, connfd;pthread_t tid;struct s_info ts[256];		//创建结构体数组int i = 0;listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);			//创建一个socket,得到lfdbzero(&servaddr, sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);				//指定端口号servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);		//指定本地任意IPBind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));	//绑定Listen(listenfd, 128);printf("Accepting client connect...\n");while (1) {cliaddr_len = sizeof(cliaddr);connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &cliaddr_len);		//阻塞监听客户端链接请求ts[i].cliaddr = cliaddr;ts[i].connfd = connfd;pthread_create(&tid, NULL, do_work, (void*)&ts[i]);pthread_detach(tid);							//子线程分离,防止僵尸线程产生i++;}return 0;
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/124623.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

03_Flutter自定义下拉菜单

03_Flutter自定义下拉菜单 在Flutter的内置api中&#xff0c;可以使用showMenu实现类似下拉菜单的效果&#xff0c;或者使用PopupMenuButton组件&#xff0c;PopupMenuButton内部也是使用了showMenu这个api&#xff0c;但是使用showMenu时&#xff0c;下拉面板的显示已经被约定…

List的add(int index,E element)陷阱,不得不防

项目场景&#xff1a; 项目中有两个List列表&#xff0c;一个是List1用来存储一个标识&#xff0c;后续会根据这个标识去重。 一个List2是用来返回对象的&#xff0c;其中对象里也有一个属性List3。现需要将重复的标识数据追加到List3 我想到的两个方案&#xff1a; 尽量不动…

吴恩达《机器学习》2-5->2-7:梯度下降算法与理解

一、梯度下降算法 梯度下降算法的目标是通过反复迭代来更新模型参数&#xff0c;以便最小化代价函数。代价函数通常用于衡量模型的性能&#xff0c;我们希望找到使代价函数最小的参数值。这个过程通常分为以下几个步骤&#xff1a; 初始化参数&#xff1a; 随机或设定初始参数…

项目资源管理-考试重点

1. 冲突管理的5种方法 ① 撤退/回避 ② 缓和/包容 ③ 妥协/调解 ④ 强迫/命令 ⑤ 合作/解决问题 2. 虚拟团队的优缺点 优点&#xff1a; ① 能够利用不在同一地理区域的专家的专业技术 ② 将在家办公的员工纳入团队 ③ 以及将行动不便者或残疾人纳入团队 缺点&#…

【图像分类】基于计算机视觉的坑洼道路检测和识别(ResNet网络,附代码和数据集)

写在前面: 首先感谢兄弟们的关注和订阅,让我有创作的动力,在创作过程我会尽最大能力,保证作品的质量,如果有问题,可以私信我,让我们携手共进,共创辉煌。 本篇博文,我们将使用PyTorch深度学习框架搭建ResNet实现钢轨缺陷识别,附完整的项目代码和数据集,可以说是全网…

C++ 自引用指针this(整理)

使用例子&#xff1a; #include <iostream> #include <Windows.h> using namespace std; class A { public:A(int x1){x x1;}void disp(){cout<<"this"<<this<<" when x"<<this->x<<endl;} private:int x;…

Node学习笔记之user用户API模块

1、获取用户的基本信息 步骤 获取登录会话存储的session中用户的id判断是否获取到id根据用户id查询数据库中的个人信息检查指定 id 的用户是否存在将密码设置为空将数据返回给前端 // 获取用户信息数据 exports.userinfo (req, res) > {(async function () {// 1. 获取…

关于Spring和SpringBoot中对配置文件的读取

Spring读取xml文件 具体流程见网址Spring源码分析2 — spring XML配置文件的解析流程 - 知乎 (zhihu.com) 我这里只做一下总结和自己的理解&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;通过getConfigLocations方法, 从web.xml文件中读取配置文件地址&#xff0c;如果web.xml中读取…

合肥中科深谷嵌入式项目实战——人工智能与机械臂(四)

订阅&#xff1a;新手可以订阅我的其他专栏。免费阶段订阅量1000 python项目实战 Python编程基础教程系列&#xff08;零基础小白搬砖逆袭) 作者&#xff1a;爱吃饼干的小白鼠。Python领域优质创作者&#xff0c;2022年度博客新星top100入围&#xff0c;荣获多家平台专家称号。…

对象补充-原型和函数原型-创建对象

defineProperties可以定义多个属性描述符 var obj {// 私有属性&#xff08;js里面是没有严格意义的私有属性&#xff09;_age: 18,_eat: function() {} }Object.defineProperties(obj, {name: {configurable: true,enumerable: true,writable: true,value: "why"}…

Failed to prepare the device for development

&#x1f468;&#x1f3fb;‍&#x1f4bb; 热爱摄影的程序员 &#x1f468;&#x1f3fb;‍&#x1f3a8; 喜欢编码的设计师 &#x1f9d5;&#x1f3fb; 擅长设计的剪辑师 &#x1f9d1;&#x1f3fb;‍&#x1f3eb; 一位高冷无情的编码爱好者 大家好&#xff0c;我是 DevO…

创新领航 | 竹云参编《基于区块链的数据资产评估实施指南》正式发布!

10月25日&#xff0c;由深圳数宝数据服务股份有限公司和深圳职业技术大学提出&#xff0c;中国科学院深圳先进技术研究院、中国电子技术标准化研究院、中国&#xff08;天津&#xff09;自由贸易试验区政策与产业创新发展局、网络空间治理与数字经济法治&#xff08;长三角&…

论文阅读——ELECTRA

论文下载&#xff1a;https://openreview.net/pdf?idr1xMH1BtvB 另一篇分析文章&#xff1a;ELECTRA 详解 - 知乎 一、概述 对BERT的token mask 做了改进。结合了GAN生成对抗模型的思路&#xff0c;但是和GAN不同。 不是对选择的token直接用mask替代&#xff0c;而是替换为…

喜讯!合合信息顺利通过CMMI3级评估

近日&#xff0c;在擎标顾问团的咨询辅导下&#xff0c;上海合合信息科技股份有限公司&#xff08;简称“合合信息”&#xff09;顺利通过了CMMI3级评估。CMMI是国际上最流行、最实用的一种软件生产过程标准和软件企业成熟度等级认证的标准&#xff0c;通过该认证表明企业在开发…

【多线程面试题十四】、说一说synchronized的底层实现原理

文章底部有个人公众号&#xff1a;热爱技术的小郑。主要分享开发知识、学习资料、毕业设计指导等。有兴趣的可以关注一下。为何分享&#xff1f; 踩过的坑没必要让别人在再踩&#xff0c;自己复盘也能加深记忆。利己利人、所谓双赢。 面试官&#xff1a;说一说synchronized的底…

常见面试题-MySQL专栏(二)

了解索引扫描吗&#xff1f; 答&#xff1a; MySQL有两种方法生成有序结果&#xff1a; 通过排序操作按照索引顺序扫描 如果 explain 出来的 type 列值为 “index” 的话&#xff0c;说明是按照索引扫描了。 索引扫描本身的速度是很快的。但是如果索引不能覆盖查询所需的全…

Visual Studio Code的下载与安装

Visual Studio Code&#xff08;简称 VS Code&#xff09;是由 Microsoft 开发的免费、开源的文本编辑器&#xff0c;适用于多种操作系统&#xff0c;包括 Windows、macOS 和 Linux。它的设计目标是成为一款轻量级、高效的代码编辑工具&#xff0c;同时提供丰富的扩展和功能&am…

微软服务器数据库 Navicat Premium 连接

需要固定IP&#xff0c;在服务器的网络里面加上。 需要打开SSL,入下图 只用打开&#xff0c;不用选择秘钥&#xff0c;证书等

【c++|opencv】二、灰度变换和空间滤波---1.灰度变换、对数变换、伽马变换

every blog every motto: You can do more than you think. https://blog.csdn.net/weixin_39190382?typeblog 0. 前言 灰度变换、对数变换、伽马变换 1. 灰度变换 #include <iostream> #include <opencv2/opencv.hpp>using namespace std; using namespace c…

【C语言初学者周冲刺计划】1.1用筛选法求100之内的素数

目录 1解题思路&#xff1a; 2代码如下&#xff1a; 3运行代码如图所示&#xff1a; 4总结&#xff1a; (前言周冲刺计划:周一一个习题实操&#xff0c;依次类推加一&#xff0c;望各位读者可以独自实践敲代码) 1解题思路&#xff1a; 首先了解筛选法定义&#xff1a;先把…