linux-tcp通信过程-深入探究Linux下TCP通信的实现过程 (linux-firmware)

教程大全 2025-07-15 19:25:45 浏览

在网络通信领域中,TCP/IP协议一直是更具有代表性的协议之一。而Linux系统作为目前应用最广的操作系统之一,对于TCP通信协议也有非常好的实现。本篇文章将会对Linux系统下的TCP通信协议的实现过程进行深入探究。

一、TCP通信简介

TCP全称是Tranission Control Protocol(传输控制协议),它是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输控制协议。TCP协议主要解决了数据传输中的可靠性和稳定性问题,尤其是在基于互联网的通信中得到了广泛的应用。TCP协议保证了数据在网络上传输的可靠性,并且保证了接收数据的端口和发送数据端口之间的数据的不丢失和不重复。TCP协议通过三次握手的方式建立连接,通过四次挥手的方式结束连接。由于TCP协议需要传输的数据是以字节流的形式进行传输的,因此TCP协议对传输的数据没有大小限制。

二、TCP连接的建立

TCP连接的建立需要进行三次握手,三次握手的过程如下:

linux

![TCP连接的建立过程](

之一次握手:客户端向服务端发送SYN报文,表示客户端请求创建连接。

第二次握手:服务端接收到SYN报文后,向客户端返回ACK报文,并发送自己的SYN报文,表示确认客户端的请求,并请求建立连接。

第三次握手:客户端接收到ACK和SYN报文后,向服务端发送ACK报文,表示确认服务端的请求,并建立连接。

三次握手是保证TCP连接可靠的关键步骤,因为在建立连接的时候,需要互相确认对方的信息,目的就是为了确认可以双向的进行通信。

三、TCP连接的数据传输

1. 数据的切割和重组

TCP协议面向字节流传输数据,将数据通过一定的数据报文切割成为数据段进行传输。传输过程中,TCP把数据流划分很多个小数据段进行传输。在传输到接收端之后,TCP需要将所有传输的小数据段进行重组,才能对上层的协议进行解析。

2. 短链接、长链接和保持链接

TCP连接的通信会有五个状态:已连接状态、监听状态、SYN发送状态、SYN接收状态和已经断开连接状态。

短链接:通过TCP协议进行传输时,如果数据传输的是一个完整的数据段,那么TCP连接就会建立一个新的连接进行传输。数据传输结束后,TCP连接会被断开。

长链接:如果在一个TCP连接上传输的数据不止一个完整的数据段,那么就会保持连接进行传输。长链接的TCP连接会一直保持直到结束传输或者如果出现异常情况时,需要手动断开连接。

保持链接:当TCP连接处于保持过程中时,TCP会每隔一段时间发送一个检测报文段给接收端,确保连接是可以被使用的。

四、TCP连接的断开

TCP连接的断开需要进行四次挥手,四次挥手的过程如下:

![TCP连接的断开过程](

之一次挥手:客户端向服务端发送FIN报文,表示客户端的数据已经发送完成。

第二次挥手:服务端接收到FIN报文后,向客户端返回ACK报文,表示确认客户端数据的传输已经结束,并准备好断开连接。

第三次挥手:服务端向客户端发送FIN报文,表示 服务器 的数据已经发送完。

第四次挥手:客户端接收到FIN报文后,再向服务端发送ACK报文,表示确认服务器的数据传输已经结束,双方断开连接。

三次握手和四次挥手是TCP协议面向连接通信中非常重要的步骤,只有通过三次握手和四次挥手的方式,才能确保TCP连接的稳定和可靠。

五、TCP通信模型的实现过程

TCP通信模型的实现过程主要有以下几个步骤:

1. 创建TCP连接

在Linux系统中,可以通过socket()函数进行创建TCP连接。创建TCP连接时需要进行IP地址和端口的绑定,这样才能建立一个有效的TCP连接。

2. 数据传输

在创建TCP连接后,可以通过send()函数和recv()函数发送和接收传输的数据。数据的传输在TCP通信中是通过一定的数据报文进行传输的。

3. 断开TCP连接

在完成数据的传输后,需要通过close()函数手动断开TCP连接。手动断开TCP连接可以确保TCP连接被关闭,以避免数据的丢失和不可靠性。

六、

本篇文章对于Linux下TCP通信的实现过程进行了深入的探究,TCP通信协议在网络通信领域中占据着非常重要的地位。在使用TCP协议进行通信时,需要进行三次握手和四次挥手的连接方式,以确保TCP连接的稳定性和可靠性。在Linux系统中,使用socket()函数进行TCP连接的创建,使用send()函数和recv()函数进行数据的传输,使用close()函数手动断开TCP连接,这些都是TCP通信模型的实现过程中非常重要的步骤。通过对TCP通信模型的深入了解,能够更好的理解TCP协议在网络通信领域中的应用。

相关问题拓展阅读:

TCP/ IP的工作过程是怎样的?

TCP/IP协议叫做传输控制/网际协议,它是InterNet国际互联网络的基础。TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。

虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议,传输控制协议(TCP)和网际协议(IP),但TCP/IP实际上是一组协议,它包括上百个各种功能的协议,如:远程登录、文件传输和电子邮件等,而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族,而不单单是TCP和IP。

TCP/IP协议的基本传输单位是数据包(datagram),TCP协议负责把数据分成若干个数据包,并给每个数据包加上包头(就像给一封信加上信封),包头上有相应的编号,以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式,IP协议在每个包头上再加上接收端颂昌主机地址,这样数据找到自己要去的地方,森盯如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况,TCP协议会自动要求数据重新传输,并重新组包。总之,IP协议保证数据的传输,TCP协议保证数据传输的质量。TCP/IP协议数据的传输基于TCP/IP协议的四层结构:应用层、传输层、网络层、接口层,数据在传输时每通过一层就要在数据上加个包头,其中此樱和的数据供接收端同一层协议使用,而在接收端,每经过一层要把用过的包头去掉,这样来保证传输数据的格式完全一致。

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C++通过TCP向服务器请求时间

客户端向服务器端发送请求,服务器收到请求做相应的处理,将处理结果传回客户端。 下面采用TCP协议实现服务器和客户端之间的连接。 1.客户端约定双方的传输协议(UDP或者TCP),根据传输协议创建socket;服务器的IP地址和端口号;连接服务器;获取服务器传递回来的数据。 [cpp]#include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include using namespace std; const int MAXLINE=1024; int main(int argc,char** argv) {int sockfd,n;char recvline[MAXLINE+1];struct sockaddr_in servaddr;if(argc!=2){cout<0){recvline[n]=0;if(fputs(recvline,stdout)==EOF){cout< #include#include #include #include #include #include #include#include#include #include#include#includeusing namespace std; const int MAXLINE=1024; int main(int argc,char** argv) {int sockfd,n;char recvline[MAXLINE+1];struct sockaddr_in servaddr;if(argc!=2){cout<0){recvline[n]=0;if(fputs(recvline,stdout)==EOF){cout<#include #include #include #include #include #include #include#include#include #include#include#include#includeusing namespace std;const int MAXLINE=1024; int main(int argc,char **argv) {int listenfd,connfd;struct sockaddr_in servaddr;char buff[MAXLINE];time_t ticks;listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//建立socketif(listenfd<0){cout< #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include using namespace std;const int MAXLINE=1024; int main(int argc,char **argv) {int listenfd,connfd;struct sockaddr_in servaddr;char buff[MAXLINE];time_t ticks;listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//建立socketif(listenfd<0){cout<

linux网络编程中阻塞和非阻塞socket的区别

阻塞:一般的I/O操作可以在新建的流中运用.在服务器回应前它等待客户端发送一个空白的行.当会话结束时,服务器关闭流和客户端socket.如果在队列中没有请示将会出现什么情况呢?那个方法将会等待一个的到来.这个行为叫阻塞()方法将会阻塞服务器线程直到一个呼叫到来.当5个连接处理完闭之后,服务器退出.任何的在队列中的呼叫将会被取消.非阻塞:非阻塞套接字是指执行此套接字的网络调用时,不管是否执行成功,都立即返回。 比如调用recv()函数读取网络缓冲区中数据,不管是否读到数据都立即返回,而不会一直挂在此函数调用上。 在实际Windows网络通信软件开发中,异步非阻塞套接字是用的最多的。 平常所说的C/S(客户端/服务器)结构的软件就是异步非阻塞模式的

协议的通讯过程

说真的,回答这个问题要查很多资料,楼主也不悬点儿赏~~囧。 我只能找到这么多啦——网际层协议:包括:IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议。 传输层协议:TCP协议、UDP协议。 应用层协议:FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS。 FTP协议:1.ASCII传输方式:假定用户正在拷贝的文件包含的简单ASCII码文本,如果在远程机器上运行的不是UNIX,当文件传输时ftp通常会自动地调整文件的内容以便于把文件解释成另外那台计算机存储文本文件的格式。 但是常常有这样的情况,用户正在传输的文件包含的不是文本文件,它们可能是程序,数据库,字处理文件或者压缩文件(尽管字处理文件包含的大部分是文本,其中也包含有指示页尺寸,字库等信息的非打印字符)。 在拷贝任何非文本文件之前,用binary 命令告诉ftp逐字拷贝,不要对这些文件进行处理,这也是下面要讲的二进制传输。 2.二进制传输模式:在二进制传输中,保存文件的位序,以便原始和拷贝的是逐位一一对应的。 即使目的地机器上包含位序列的文件是没意义的。 例如,macintosh以二进制方式传送可执行文件到Windows系统,在对方系统上,此文件不能执行。 如果你在ASCII方式下传输二进制文件,即使不需要也仍会转译。 这会使传输稍微变慢 ,也会损坏数据,使文件变得不能用。 (在大多数计算机上,ASCII方式一般假设每一字符的第一有效位无意义,因为ASCII字符组合不使用它。 如果你传输二进制文件,所有的位都是重要的。 )如果你知道这两台机器是同样的,则二进制方式对文本文件和数据文件都是有效的。 UDP协议: 1、UDP传送数据前并不与对方建立连接,即UDP是无连接的,在传输数据前,发送方和接收方相互交换信息使双方同步。 2、UDP不对收到的数据进行排序,在UDP报文的首部中并没有关于数据顺序的信息(如TCP所采用的序号),而且报文不一定按顺序到达的,所以接收端无从排起。 3、UDP对接收到的数据报不发送确认信号,发送端不知道数据是否被正确接收,也不会重发数据。 4、UDP传送数据较TCP快速,系统开销也少。 5、由于缺乏拥塞控制(congestion control),需要基于网络的机制来减小因失控和高速UDP流量负荷而导致的拥塞崩溃效应。 换句话说,因为UDP发送者不能够检测拥塞,所以像使用包队列和丢弃技术的路由器这样的网络基本设备往往就成为降低UDP过大通信量的有效工具。 数据报拥塞控制协议(DCCP)设计成通过在诸如流媒体类型的高速率UDP流中增加主机拥塞控制来减小这个潜在的问题。 TELNET协议: 1)本地与远程主机建立连接。 该过程实际上是建立一个TCP连接,用户必须知道远程主机的Ip地址或域名; 2)将本地终端上输入的用户名和口令及以后输入的任何命令或字符以NVT(Net Virtual Terminal)格式传送到远程主机。 该过程实际上是从本地主机向远程主机发送一个IP数据包; 3)将远程主机输出的NVT格式的数据转化为本地所接受的格式送回本地终端,包括输入命令回显和命令执行结果; 4)最后,本地终端对远程主机进行撤消连接。 该过程是撤销一个TCP连接。 HTTP协议首先客户机与服务器需要建立连接。 只要单击某个超级链接,HTTP的工作就开始了。 建立连接后,客户机发送一个请求给服务器,请求方式的格式为:统一资源标识符(URL)、协议版本号,后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。 服务器接到请求后,给予相应的响应信息,其格式为一个状态行,包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码,后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。 客户端接收服务器所返回的信息通过浏览器显示在用户的显示屏上,然后客户机与服务器断开连接。 TCP协议当主动方发出SYN连接请求后,等待对方回答SYN,ACK。 这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接,TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。 第一次握手:建立连接时,客户端发送SYN包(SEQ=x)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认。 第二次握手:服务器收到SYN包,必须确认客户的SYN(ACK=x+1),同时自己也送一个SYN包(SEQ=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态。 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ACK=y+1),此包发送完毕,客户端和服务器时入Established状态,完成三次握手。

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