tcp简介
tcp介绍
tcp协议,传输控制协议(英语:transmission control protocol,缩写为 tcp)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由ietf的rfc 793定义。
tcp通信需要经过创建连接、数据传送、终止连接三个步骤。
tcp通信模型中,在通信开始之前,一定要先建立相关的链接,才能发送数据,类似于生活中,"打电话""
tcp特点
1. 面向连接
通信双方必须先建立连接才能进行数据的传输,双方都必须为该连接分配必要的系统内核资源,以管理连接的状态和连接上的传输。
双方间的数据传输都可以通过这一个连接进行。
完成数据交换后,双方必须断开此连接,以释放系统资源。
这种连接是一对一的,因此tcp不适用于广播的应用程序,基于广播的应用程序请使用udp协议。
2. 可靠传输
1)tcp采用发送应答机制
tcp发送的每个报文段都必须得到接收方的应答才认为这个tcp报文段传输成功
2)超时重传
发送端发出一个报文段之后就启动定时器,如果在定时时间内没有收到应答就重新发送这个报文段。
tcp为了保证不发生丢包,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的包发回一个相应的确认(ack);如果发送端实体在合理的往返时延(rtt)内未收到确认,那么对应的数据包就被假设为已丢失将会被进行重传。
3)错误校验
tcp用一个校验和函数来检验数据是否有错误;在发送和接收时都要计算校验和。
4) 流量控制和阻塞管理
流量控制用来避免主机发送得过快而使接收方来不及完全收下。
tcp与udp的不同点
- 面向连接(确认有创建三方交握,连接已创建才作传输。)
- 有序数据传输
- 重发丢失的数据包
- 舍弃重复的数据包
- 无差错的数据传输
- 阻塞/流量控制
udp通信模型
udp通信模型中,在通信开始之前,不需要建立相关的链接,只需要发送数据即可,类似于生活中,"写信""
tcp通信模型
udp通信模型中,在通信开始之前,一定要先建立相关的链接,才能发送数据,类似于生活中,"打电话""
tcp客户端
tcp的客户端要比服务器端简单很多,如果说服务器端是需要自己买手机、查手机卡、设置铃声、等待别人打电话流程的话,那么客户端就只需要找一个电话亭,拿起电话拨打即可,流程要少很多
python创建tcp客户端的代码如下:
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import socket def main(): # 1.创建套接字socket tcp_socket = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream) # 2.连接服务器 dest_ip = input ( "请输入服务器ip:" ) dest_port = int ( input ( "请输入服务器port:" )) dest_addr = (dest_ip, dest_port) tcp_socket.connect(dest_addr) # 3. 接收/发送数据 send_data = input ( "请输入要发送的数据:" ) tcp_socket.send(send_data.encode( "utf-8" )) # 接收服务器发送的数据 recv_data = tcp_socket.recv( 1024 ) print (recv_data.decode( "utf-8" )) # 4. 关闭套接字socket tcp_socket.close() if __name__ = = "__main__" : main() |
在ubuntu的终端上执行:
在网络调试助手中启动tcp服务器进行交互:
tcp服务器
在程序中,如果想要完成一个tcp服务器的功能,需要的流程如下:
- socket创建一个套接字
- bind绑定ip和port
- listen使套接字变为可以被动链接
- accept等待客户端的链接
- recv/send接收发送数据
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import socket def main(): # 1.创建套接字 tcp_server_socket = socket.socket(socket.af_inet, socket.sock_stream) # 2.绑定端口 addr = ("", 8866 ) tcp_server_socket.bind(addr) # 3.监听链接 tcp_server_socket.listen( 128 ) # 4.接收别人的连接 # client_socket用来为这个客户端服务 client_socket, client_addr = tcp_server_socket.accept() # 5.接收对方发送的数据 recv_data = client_socket.recv( 1024 ) print ( "接收到的数据:%s" % recv_data.decode( "utf-8" )) # 6.给对方发送数据 client_socket.send( "hahaha" .encode( "utf-8" )) # 7.关闭套接字 client_socket.close() tcp_server_socket.close() if __name__ = = "__main__" : main() |
在ubuntu的终端上执行:
在网络调试助手中启动tcp服务器进行交互:
tcp注意点
- tcp服务器一般情况下都需要绑定,否则客户端找不到这个服务器
- tcp客户端一般不绑定,因为是主动链接服务器,所以只要确定好服务器的ip、port等信息就好,本地客户端可以随机
- tcp服务器中通过listen可以将socket创建出来的主动套接字变为被动的,这是做tcp服务器时必须要做的
- 当客户端需要链接服务器时,就需要使用connect进行链接,udp是不需要链接的而是直接发送,但是tcp必须先链接,只有链接成功才能通信
- 当一个tcp客户端连接服务器时,服务器端会有1个新的套接字,这个套接字用来标记这个客户端,单独为这个客户端服务
- listen后的套接字是被动套接字,用来接收新的客户端的链接请求的,而accept返回的新套接字是标记这个新客户端的
- 关闭listen后的套接字意味着被动套接字关闭了,会导致新的客户端不能够链接服务器,但是之前已经链接成功的客户端正常通信。
- 关闭accept返回的套接字意味着这个客户端已经服务完毕
- 当客户端的套接字调用close后,服务器端会recv解堵塞,并且返回的长度为0,因此服务器可以通过返回数据的长度来区别客户端是否已经下线
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对服务器之家的支持。
原文链接:https://www.cnblogs.com/zhangfengxian/p/python-tcp-learn.html