TCP/UCP

Loop本地回环

• 定义：Loop本地回环通常指的是以127开头的IP地址段（127.0.0.1 – 127.255.255.254），其中127.0.0.1是最常用的地址，被称为本地回环地址（Loop back address）。
• 特点：不属于任何有类别地址类，代表设备的本地虚拟接口，默认被看作是不会宕掉的接口。
• 主要作用：
  1. 测试本机的网络配置：通过ping 127.0.0.1检查本机网卡和IP协议安装是否正常。
  2. 应用程序的资源调用：在SERVER/CLIENT程序中，当在同一台机器上运行且没有其他SERVER时，可以将SERVER的IP设为127.0.0.1，程序可以正常运行。

粘包问题

• 定义：TCP/IP通信中常见的问题，由于TCP的流式传输特性，数据没有明确的开始和结尾边界，导致数据包可能被合并发送或接收。
• 原因：
  1. 发送方：为提高传输效率，收集足够数据后一次发送，导致粘包。
  2. 接收方：用户进程不及时接收数据，多个数据包在缓冲区粘连。
• 解决方法：
  1. 使用特定结束符：数据包末尾添加特定结束符（如换行符\n）。
  2. 固定数据大小：约定数据包大小，不足时用空字符补齐。
  3. 封装自定义数据协议：在TCP协议上封装一层自定义协议，包括数据头和数据体。

recv函数和send函数

• recv函数：
  • 功能：从已连接的套接字接收数据。
  • 参数：
    • sockfd：套接字描述符。
    • buf：指向缓冲区的指针。
    • len：缓冲区长度。
    • flags（可选）：指定接收数据的额外选项。
  • 返回值：成功时返回接收到的字节数，失败时返回-1。
  • 注意事项：
    • 阻塞函数，可以通过设置非阻塞模式或使用select/poll/epoll避免阻塞。
    • 可能需要循环接收数据直到达到期望量。
• send函数：
  • 功能：实现数据的发送功能。
  • 参数：
    • sockfd：套接字描述符。
    • buf：指向要发送数据的缓冲区的指针。
    • len：指定要发送的数据的字节数。
    • flags：控制标志，通常设置为0。
  • 返回值：成功时返回实际发送的字节数，失败时返回-1。
  • 注意事项：
    • 阻塞函数，可通过设置非阻塞模式或使用select/poll/epoll避免阻塞。
    • 可能需要循环发送数据直到所有数据发送完毕。

TCP协议特点

1. 面向连接：传输数据前必须建立连接。
2. 可靠传输：通过确认应答、超时重传、错误检测等机制确保数据可靠传输。
3. 基于字节流：不保留报文边界，将数据视为字节流传输。

UDP协议特点

1. 无连接：发送数据前不需要建立连接。
2. 不可靠：不保证数据可靠传输，只负责发送数据报。
3. 基于数据报：保留报文边界，每个数据报作为独立单元处理。

常用网络测试工具

• Wireshark：抓包工具，用于捕获网络数据包并分析。

TCP首部结构

• 固定部分（前20个字节）：
  • 源端口：2字节，发送方应用进程端口号。
  • 目的端口：2字节，接收方应用进程端口号。
  • 序号：4字节，标识发送的数据段。
  • 确认号：4字节，期望收到的下一个数据字节的序号。
  • 数据偏移：4位，指出数据起始处距离报文段起始处的距离（以32位字为单位）。
  • 保留：6位，置为0。
  • 控制位：6位，包括ACK、PSH、RST、SYN、FIN等。
  • 窗口：2字节，接收方允许发送的数据量。
  • 检验和：2字节，用于检查数据的完整性和正确性。
  • 紧急指针：2字节，仅在URG=1时