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Linux网络编程-网络基础-socket编程-高并发服务器.docx

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.12M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    网络基础
    协议的概念
    什么是协议
    典型协议
    网络应用程序设计模式
    C/S模式
    B/S模式
    优缺点
    分层模型
    OSI七层模型
    TCP/IP四层模型
    通信过程
    协议格式
    数据包封装
    以太网帧格式
    ARP数据报格式
    IP段格式
    UDP数据报格式
    TCP数据报格式
    TCP协议
    TCP通信时序
    滑动窗口 (TCP流量控制)
    TCP状态转换
    半关闭
    2MSL
    程序设计中的问题
    端口复用
    TCP异常断开
    心跳检测机制
    设置TCP属性
    网络名词术语解析
    路由(route)
    路由器工作原理
    路由表(Routing Table)
    路由条目
    缺省路由条目
    路由节点
    以太网交换机工作原理
    hub工作原理
    半双工/全双工
    DNS服务器
    局域网(LAN)
    广域网(WAN)
    端口
    MTU
    常见网络知识面试题
    Socket编程
    套接字概念
    预备知识
    网络字节序
    IP地址转换函数
    sockaddr数据结构
    网络套接字函数
    socket模型创建流程图
    socket函数
    bind函数
    listen函数
    accept函数
    connect函数
    C/S模型-TCP
    server
    client
    出错处理封装函数
    wrap.c
    wrap.h
    高并发服务器
    多进程并发服务器
    server
    client
    多线程并发服务器
    server
    client
    多路I/O转接服务器
    select
    server
    client
    pselect
    poll
    server
    client
    ppoll
    epoll
    基础API
    server
    client
    epoll进阶
    事件模型
    ET模式
    LT模式
    实例一：
    实例二：
    server
    client
    实例三：
    server
    client
    线程池并发服务器
    UDP服务器
    C/S模型-UDP
    server
    client
    多播(组播)
    server
    client
    socket IPC（本地套接字domain）
    server
    client
    其它常用函数
    名字与地址转换
    套接口和地址关联
    传智播客 C++学院 网络基础 协议的概念 什么是协议 从应用的角度出发，协议可理解为“规则”，是数据传输和数据的 解释的规则。 假设，A、B 双方欲传输文件。规定： 第一次，传输文件名，接收方接收到文件名，应答 OK 给传输方； 第二次，发送文件的尺寸，接收方接收到该数据再次应答一个 OK； 第三次，传输文件内容。同样，接收方接收数据完成后应答 OK 表示文件内容接收成功。 由此，无论 A、B 之间传递何种文件，都是通过三次数据传输来完 成。A、B 之间形成了一个最简单的数据传输规则。双方都按此规则 发送、接收数据。A、B 之间达成的这个相互遵守的规则即为协议。 这种仅在 A、B 之间被遵守的协议称之为原始协议。当此协议被更 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
    多的人采用，不断的增加、改进、维护、完善。最终形成一个稳定的、 完整的文件传输协议，被广泛应用于各种文件传输过程中。该协议就 成为一个标准协议。最早的 ftp 协议就是由此衍生而来。 TCP 协议注重数据的传输。http 协议着重于数据的解释。 典型协议 传输层 常见协议有 TCP/UDP 协议。 应用层 常见的协议有 HTTP 协议，FTP 协议。 网络层 常见协议有 IP 协议、ICMP 协议、IGMP 协议。 网络接口层 常见协议有 ARP 协议、RARP 协议。 TCP 传输控制协议（Transmission Control Protocol）是一种面向连 接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。 UDP 用户数据报协议（User Datagram Protocol）是 OSI 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。 HTTP 超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol）是互联网上 应用最为广泛的一种网络协议。 FTP 文件传输协议（File Transfer Protocol） IP 协议是因特网互联协议（Internet Protocol） ICMP 协 议 是 Internet 控 制 报 文 协 议 （Internet Control Message Protocol）它是 TCP/IP 协议族的一个子协议，用于在 IP 主机、路由器 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
    之间传递控制消息。 IGMP 协议是 Internet 组管理协议（Internet Group Management Protocol），是因特网协议家族中的一个组播协议。该协议运行在主机 和组播路由器之间。 ARP 协议是正向地址解析协议（Address Resolution Protocol），通 过已知的 IP，寻找对应主机的 MAC 地址。 RARP 是反向地址转换协议，通过 MAC 地址确定 IP 地址。 网络应用程序设计模式 C/S 模式 传统的网络应用设计模式，客户机(client)/服务器(server)模式。需 要在通讯两端各自部署客户机和服务器来完成数据通信。 B/S 模式 浏览器()/服务器(server)模式。只需在一端部署服务器，而另外一 端使用每台 PC 都默认配置的浏览器即可完成数据的传输。 优缺点 对于 C/S 模式来说，其优点明显。客户端位于目标主机上可以保 证性能，将数据缓存至客户端本地，从而提高数据传输效率。且，一 般来说客户端和服务器程序由一个开发团队创作，所以他们之间所采 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
    用的协议相对灵活。可以在标准协议的基础上根据需求裁剪及定制。 例如，腾讯公司所采用的通信协议，即为 ftp 协议的修改剪裁版。 因此，传统的网络应用程序及较大型的网络应用程序都首选 C/S 模式进行开发。如，知名的网络游戏魔兽世界。3D 画面，数据量庞 大，使用 C/S 模式可以提前在本地进行大量数据的缓存处理，从而提 高观感。 C/S 模式的缺点也较突出。由于客户端和服务器都需要有一个开发 团队来完成开发。工作量将成倍提升，开发周期较长。另外，从用户 角度出发，需要将客户端安插至用户主机上，对用户主机的安全性构 成威胁。这也是很多用户不愿使用 C/S 模式应用程序的重要原因。 B/S 模式相比 C/S 模式而言，由于它没有独立的客户端，使用标准 浏览器作为客户端，其工作开发量较小。只需开发服务器端即可。另 外由于其采用浏览器显示数据，因此移植性非常好，不受平台限制。 如早期的偷菜游戏，在各个平台上都可以完美运行。 B/S 模式的缺点也较明显。由于使用第三方浏览器，因此网络应用 支持受限。另外，没有客户端放到对方主机上，缓存数据不尽如人意， 从而传输数据量受到限制。应用的观感大打折扣。第三，必须与浏览 器一样，采用标准 http 协议进行通信，协议选择不灵活。 因此在开发过程中，模式的选择由上述各自的特点决定。根据实 际需求选择应用程序设计模式。 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
    分层模型 OSI 七层模型 OSI 模型 1. 物理层：主要定义物理设备标准，如网线的接口类型、光纤的接 口类型、各种传输介质的传输速率等。它的主要作用是传输比特 流（就是由 1、0 转化为电流强弱来进行传输，到达目的地后再转 化为 1、0，也就是我们常说的数模转换与模数转换）。这一层的数 据叫做比特。 2. 数据链路层：定义了如何让格式化数据以帧为单位进行传输，以 及如何让控制对物理介质的访问。这一层通常还提供错误检测和 纠正，以确保数据的可靠传输。如：串口通信中使用到的 115200、 8、N、1 3. 网络层：在位于不同地理位置的网络中的两个主机系统之间提供 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
    连接和路径选择。Internet 的发展使得从世界各站点访问信息的用 户数大大增加，而网络层正是管理这种连接的层。 4. 传输层：定义了一些传输数据的协议和端口号（WWW 端口 80 等）， 如：TCP（传输控制协议，传输效率低，可靠性强，用于传输可靠 性要求高，数据量大的数据），UDP（用户数据报协议，与 TCP 特 性恰恰相反，用于传输可靠性要求不高，数据量小的数据，如 QQ 聊天数据就是通过这种方式传输的）。 主要是将从下层接收的数 据进行分段和传输，到达目的地址后再进行重组。常常把这一层 数据叫做段。 5. 会话层：通过传输层(端口号：传输端口与接收端口)建立数据传输 的通路。主要在你的系统之间发起会话或者接受会话请求（设备 之间需要互相认识可以是 IP 也可以是 MAC 或者是主机名）。 6. 表示层：可确保一个系统的应用层所发送的信息可以被另一个系 统的应用层读取。例如，PC 程序与另一台计算机进行通信，其中 一台计算机使用扩展二一十进制交换码(EBCDIC)，而另一台则使用 美国信息交换标准码（ASCII）来表示相同的字符。如有必要，表 示层会通过使用一种通格式来实现多种数据格式之间的转换。 7. 应用层：是最靠近用户的 OSI 层。这一层为用户的应用程序（例 如电子邮件、文件传输和终端仿真）提供网络服务。 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
    TCP/IP 四层模型 TCP/IP 网络协议栈分为应用层（Application）、传输层（Transport）、 网络层（Network）和链路层（Link）四层。如下图所示： TCP/IP 模型 一般在应用开发过程中，讨论最多的是 TCP/IP 模型。 通信过程 两台计算机通过 TCP/IP 协议通讯的过程如下所示： TCP/IP 通信过程 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
    上图对应两台计算机在同一网段中的情况，如果两台计算机在不 同的网段中，那么数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经 过一个或多个路由器，如下图所示： 跨路由通信 链路层有以太网、令牌环网等标准，链路层负责网卡设备的驱动、 帧同步（即从网线上检测到什么信号算作新帧的开始）、冲突检测（如 果检测到冲突就自动重发）、数据差错校验等工作。交换机是工作在 链路层的网络设备，可以在不同的链路层网络之间转发数据帧（比如 十兆以太网和百兆以太网之间、以太网和令牌环网之间），由于不同 链路层的帧格式不同，交换机要将进来的数据包拆掉链路层首部重新 封装之后再转发。 网络层的 IP 协议是构成 Internet 的基础。Internet 上的主机通过 IP 地址来标识，Inter-net 上有大量路由器负责根据 IP 地址选择合适的路 径转发数据包，数据包从 Internet 上的源主机到目的主机往往要经过 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090
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