圖解TCP/udp及socket

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協議/網間協議，是一個工業標準的協議集，它是爲廣域網（WANs）設計的。
UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）是與TCP相對應的協議。它是屬於TCP/IP協議族中的一種。
        協議的關係圖

                                                                                

                                                                       

       TCP/IP協議族包括運輸層、網絡層、鏈路層。現在你知道TCP/IP與UDP的關係了吧。

Socket是什麼呢？
       Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。

      

       先從服務器端說起。服務器端先初始化Socket，然後與端口綁定(bind)，對端口進行監聽(listen)，調用accept阻塞，等待客戶端連接。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket，然後連接服務器(connect)，如果連接成功，這時客戶端與服務器端的連接就建立了。客戶端發送數據請求，服務器端接收請求並處理請求，然後把迴應數據發送給客戶端，客戶端讀取數據，最後關閉連接，一次交互結束。
  

服務器端的代碼爲

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <syslog.h>
#include <errno.h>
#define MAX_LISTEN_NUM 5
#define SEND_BUF_SIZE 100
#define RECV_BUF_SIZE 100
#define LISTEN_PORT 1010
int main()
{
  int listen_sock = 0;
  int app_sock = 0;
  struct sockaddr_in hostaddr;
  struct sockaddr_in clientaddr;
  int socklen = sizeof(clientaddr);
  char sendbuf[SEND_BUF_SIZE] = {0};
  char recvbuf[RECV_BUF_SIZE] = {0};
  int sendlen = 0;
  int recvlen = 0;
  int retlen = 0;
  int leftlen = 0;
  char *ptr = NULL;
  memset((void *)&hostaddr, 0, sizeof(hostaddr));
  memset((void *)&clientaddr, 0, sizeof(clientaddr));
  hostaddr.sin_family = AF_INET;
  hostaddr.sin_port = htons(LISTEN_PORT);
  hostaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
  listen_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  if(listen_sock < 0)
  {
      syslog(LOG_ERR, "%s:%d, create socket failed", __FILE__, __LINE__);
      exit(1);
  }
  if(bind(listen_sock, (struct sockaddr *)&hostaddr, sizeof(hostaddr)) < 0)
  {
      syslog(LOG_ERR, "%s:%d, bind socket failed", __FILE__, __LINE__);
      exit(1);
  }
  if(listen(listen_sock, MAX_LISTEN_NUM) < 0)
  {
      syslog(LOG_ERR, "%s:%d, listen failed", __FILE__, __LINE__);
      exit(1);
  }
  while(1)
  {
      app_sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *)&clientaddr, &socklen);
      if(app_sock < 0)
     {
        syslog(LOG_ERR, "%s:%d, accept failed", __FILE__, __LINE__);
        exit(1);
     }
     sprintf(sendbuf, "welcome %s:%d here!/n", inet_ntoa(clientaddr.sin_addr.s_addr), clientaddr.sin_port);
     //send data
     sendlen = strlen(sendbuf) +1;
     retlen = 0;
     leftlen = sendlen;
     ptr = sendbuf;
     //while(leftlen)
     {
         retlen = send(app_sock, ptr, sendlen, 0);
      if(retlen < 0)
      {
          if(errno == EINTR)
            retlen = 0;
        else
            exit(1);
      }
      leftlen -= retlen;
      ptr += retlen;
     }
     //receive data
     recvlen = 0;
     retlen = 0;
     ptr = recvbuf;
     leftlen = RECV_BUF_SIZE -1;
     //do
     {
         retlen = recv(app_sock, ptr, leftlen, 0) ;
      if(retlen < 0)
      {
          if(errno == EINTR)
            retlen = 0;
        else
            exit(1);
      }
      recvlen += retlen;
      leftlen -= retlen;
      ptr += retlen;
     }
     //while(recvlen && leftlen);
     printf("receive data is : %s", recvbuf);
    close(app_sock);
  }
  close(listen_sock);

  return 0;


}

 

 

客戶端代碼爲：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <syslog.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_LISTEN_NUM 5
#define SEND_BUF_SIZE 100
#define RECV_BUF_SIZE 100
#define SERVER_PORT 1010
int main()
{
    int sock_fd = 0;
    char recvbuf[RECV_BUF_SIZE] = {0};
    char sendbuf[SEND_BUF_SIZE] = {0};
    int recvlen = 0;
    int retlen = 0;
    int sendlen = 0;
    int leftlen = 0;
    char *ptr = NULL;
    struct sockaddr_in ser_addr;

    memset(&ser_addr, 0, sizeof(ser_addr));
    ser_addr.sin_family = AF_INET;
    inet_aton("127.0.0.1", (struct in_addr *)&ser_addr.sin_addr);
    ser_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sock_fd < 0)
    {
        syslog(LOG_ERR, "%s:%d, create socket failed", __FILE__, __LINE__);
        exit(1);
    }
    if(connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&ser_addr, sizeof(ser_addr)) < 0)
    {
        syslog(LOG_ERR, "%s:%d, connect socket failed", __FILE__, __LINE__);
        exit(1);
    }
     //receive data
     recvlen = 0;
     retlen = 0;
     ptr = recvbuf;
     leftlen = RECV_BUF_SIZE -1;
     //do
     {
         retlen = recv(sock_fd, ptr, leftlen, 0) ;
      if(retlen < 0)
      {
          if(errno == EINTR)
            retlen = 0;
        else
            exit(1);
      }
      recvlen += retlen;
      leftlen -= retlen;
      ptr += retlen;
     }
     //while(recvlen && leftlen);
     printf("receive data is : %s", recvbuf);
     sprintf(sendbuf, "hello server/n");
     //send data
     sendlen = strlen(sendbuf) +1;
     retlen = 0;
     leftlen = sendlen;
     ptr = sendbuf;
    // while(leftlen)
     {
         retlen = send(sock_fd, ptr, sendlen, 0);
      if(retlen < 0)
      {
          if(errno == EINTR)
            retlen = 0;
        else
            exit(1);
      }
      leftlen -= retlen;
      ptr += retlen;
     }
     close(sock_fd);

}