Linux网络编程-tcp
tcp、udp对比：
UDP
1. 特点
- 无连接：无需建立连接即可发送数据。
- 不可靠：不保证数据顺序或完整性。
- 低延迟：适合实时性要求高的场景。
2. 应用场景
- 视频/音频流传输（如直播）。
- DNS 查询、在线游戏。
TCP
1. 特点
- 面向连接：通过三次握手建立连接。
- 可靠传输：通过序列号SYN、ACK 确认和重传机制保证数据完整性。
- 流量控制：滑动窗口机制避免网络拥塞。
一、三次握手和四次挥手和其余机制
🌟 1. 三次握手的第二个阶段为什么是 ACK+SYN？
核心目标：同步序列号 + 确认能力。
TCP 是全双工协议，双方需独立确认发送和接收能力。
SYN 用于交换初始序列号（ISN），ACK 用于确认收到 SYN。
合并原因：
减少网络开销（从 4 次握手优化为 3 次）。
服务器收到 SYN 后必须立即确认（ACK），同时需同步自己的序列号（SYN）。
🌟 2. 四次挥手的确认和结束为什么要分开发送？
核心目标：非对称关闭 + 数据传输可能性。
一方可能仍有数据需要发送（如 HTTP 响应剩余部分）。
FIN 表示“无数据发送”，ACK 表示“已收到 FIN”。
分开发送原因：
被动关闭方可能无法立即停止发送数据。
合并 FIN+ACK 会导致被动关闭方无法完成剩余数据传输。
🌟 3. 关键差异总结
目标
SYN（必须立即发送）FIN（可能延迟发送）SYN+ACK 减少开销无法合并，因 FIN 和 ACK 发送时机不同
其余机制：
1.应答机制：为每个数据增加序列发，发送数据时，第一个数据的序号作为报文中的序号。接收方收到相关数据，会回应ACK报文，报文中的确认号是接收方下次希望接收到的数据的起始序号
2.超时重传机制：TCP发送数据后会在一定的时间内等待ACK，假设在指定时间ACK未收到，则视为此数据包丢失，
二、 tcp相关接口
1. send 函数
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
功能：发送数据。
参数：
sockfd：套接字文件描述符。
buf：数据缓冲区首地址。
len：数据长度。
flags：默认设为 0。
返回值：
成功：发送的字节数。
失败：-1。
2. recv 函数
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
功能：从 TCP 套接字接收数据。
参数：
sockfd：套接字文件描述符。
buf：保存接收数据的缓冲区首地址。
len：期待接收的字节数。
flags：默认设为 0。
返回值：
成功：实际接收的字节数。
发送端关闭时：返回 0。
失败：-1。
3. listen 函数
int listen(int sockfd, int backlog);
功能：监听三次握手请求。
参数：
sockfd：套接字文件描述符。
backlog：等待处理的三次握手请求的最大数量。
返回值：
成功：0。
失败：-1。
4. accept 函数
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能：处理三次握手队列中的第一个请求，创建新套接字。
参数：
sockfd：套接字文件描述符。
addr：保存客户端 IP 地址的缓冲区首地址。
addrlen：IP 地址长度。
返回值：
成功：新套接字文件描述符。
失败：-1。
三、TCP粘包问题
1.TCP在接受数据时，多包数据粘在一起
2.原因：
（1）TCP发送数据时，会根据缓冲区数据的情况进行重新组包
（2）TCP接收方，没有及时读走缓冲区数据，导致缓冲区大量数据缓存。
3.如何解决
（1）发指定大小字节
将要发数据，封装在结构体里
struct data
{
int id;
float tmp;
xxx
};
缺点：发送端与接收端体系不同，32位与64位对齐方式的不同造成数据丢失；所有要在指定的相同平台使用，注意结构体对齐问题。
（2）发送具有指定分隔符的数据
hello world\\n
miss you\\n
（3）封装自定义数据帧
AA len0C 0001 0112 1314 1504 XXXX XXXXBB
校验：8位和校验
16位和校验
四、网络抓包
抓取通过设备网卡的数据
wireshark:网络抓包工具
1.分析和追踪网络问题
2.查看网络协议栈
安装：sudo apt-get install wireshark
1.sudo wireshark
2.选择通信设备的网卡==》any
3.选择抓取的过滤条件
4.开始抓取
5.进行一次通信
五、TCP报文头
标志位:紧急指针标志，为I时表示紧急指针有效，该报文应该优先传送，
1. URG:
确认应答标志
2 ACK:
表示发送数据，提示接收端从TCP接收缓冲区中读走数据，为接收后续数据腾出空间
3.PSH:
4. RST:重置连接标志
表示请求建立一个连接5.SYN:
fmish标志，表示释放连接6.FN
