1、BS 和 CS
（1）CS架構：（client server，客戶端服務器架構）
（2）BS架構：（broswer server，瀏覽器服務器架構）
2、關於TCP理解的重點
（1）TCP協議工作在傳輸層，對上服務socket接口，對下調用IP層。
（2）TCP協議面向連接，通信前必須先3次握手建立連接關係後才能開始通信。
（3）TCP協議提供可靠傳輸，不怕丟包、亂序等。
3、TCP如何保證可靠傳輸
（1）TCP在傳輸有效信息前要求通信雙方必須先握手，建立連接才能通信
（2）TCP的接收方收到數據包後會ack給發送方，若發送方未收到ack會丟包重傳
（3）TCP的有效數據內容會附帶校驗，以防止內容在傳遞過程中損壞
（4）TCP會根據網絡帶寬來自動調節適應速率（滑動窗口技術）
（5）發送方會給各分割報文編號，接收方會校驗編號，一旦順序錯誤即會重傳。
4、TCP的三次握手
（1）建立連接需要三次握手
（2）建立連接的條件：服務器listen時客戶端主動發起connect
5、TCP的四次握手（揮手）
（1）關閉連接需要四次握手
（2）服務器或者客戶端都可以主動發起關閉
注：這些握手協議已經封裝在TCP協議內部，socket編程接口平時不用管。
6、基於TCP通信的服務模式
（1）具有公網IP地址的服務器（或者使用動態IP地址映射技術）
（2）服務器端socket、bind、listen後處於監聽狀態
（3）客戶端socket後，直接connect去發起連接
（4）服務器收到並同意客戶端接入後會建立TCP連接，然後雙方開始收發數據，收發時是雙向的，而且雙方均可發起。
（5）雙方均可發起關閉連接。
7、常見的使用了TCP協議的網絡應用
（1）http、ftp
（2）QQ服務器
（3）mail服務器
8、socket編程接口介紹
8.1、建立連接
（1）socket。
socket函數類似於open，用來打開一個網絡連接，如果成功則返回一個網絡文件描述符（int類型），之後我們操作這個網絡連接都通過這個網絡文件描述符。
（2）bind
（3）listen
（4）connect
8.2、發送和接收
（1）send 和 write
（2）recv 和 read
8.3、輔助性函數
（1）inet_aton、 inet_addr、 inet_ntoa
（2）inet_ntop、 inet_pton
8.4、表示IP地址的相關數據結構
（1）都定義在 netinet/in.h
（2）struct socket，
這個結構體是網絡編程接口中用來表示一個IP地址的，注意這個IP地址是不區分IPv4和IPv6的（或者說是兼容IPv4和IPv6的）
（3）typedef uint32_t in_addr_t; 網絡內部用來表示IP地址的類型
（4）struct in_addr
{
in_addr_t s_addr;
};
（5）struct sockaddr_in
結構體詳細信息：
struct sockaddr_in
{
__SOCKADDR_COMMON (sin_);
in_port_t sin_port; /* Port number. */
struct in_addr sin_addr; /* Internet address. */
/* Pad to size of `struct sockaddr'. */
unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
__SOCKADDR_COMMON_SIZE -
sizeof (in_port_t) -
sizeof (struct in_addr)];
};
（6）struct sockaddr
這個結構體是linux的網絡編程接口中用來表示IP地址的標準結構體，bind、connect等函數中都需要這個結構體，這個結構體是兼用IPv4和IPv6的。在實際編程中這個結構體會被一個 struct sockaddr_in 或者一個 struct sockaddr_in6所填充。
（7）表示IP地址的相關數據結構
類型小結：in_addr_t、 struct in_addr、 struct sockaddr_in、struct sockaddr
9、inet_addr、inet_ntop、 inet_pton函數使用實例：
- inet_addr //IP：點分十進制轉二進制
- inet_ntop //IP: 二進制轉十進制（字符串顯示192.168.xx.xx）
- inet_pton //IP：點分十進制轉二進制 (兼容IPv6的新函數)
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define IPADDR "192.168.1.102"
//0x66 01 a8 c0
//102 1 168 192
//網絡字節序，其實就是大端模式（統一規定的）
int main(void)
{
struct in_addr addr = {0};
char buf[50] = {0};
addr.s_addr = 0x6601a8c0;
inet_ntop(AF_INET, &addr, buf, sizeof(buf)); //二進制轉十進制（字符串顯示192.168.xx.xx）
printf("ip addr = %s.\n", buf);
/*
//使用inet_pton來轉換
int ret = 0;
char buf[50] = {0};
in_addr_t addr = 0;
//addr = inet_addr(IPADDR); //IP：點分十進制轉二進制
ret = inet_pton( AF_INET, IPADDR, &addr); //IP：點分十進制轉二進制 (兼容IPv6的新函數)
if (ret != 1)
{
printf("inet_pton error.\n");
return -1;
}
printf("addr = 0x%x.\n", addr); //0x6601a8c0 */
return 0;
}
10、socket實踐編程
10.1、服務器端程序編寫
（1）socket
（2）bind
（3）listen
（4）accept
注意：
accept，返回值是一個fd， accept正確返回就表示我們已經和前來連接我的客戶端之間建立了一個TCP連接了，以後我們就要通過這個連接來和客戶端進行讀寫操作，讀寫操作就需要一個fd，這個fd就由accept來返回了。
socket返回的fd叫做監聽fd，是用來監聽客戶端的，不能用來和任何客戶端進行讀寫；
accept返回的fd叫做連接fd，用來和連接的客戶端程序進行讀寫。
10.2、客戶端程序編寫
（1）socket
（2）connect
概念：端口號，實質就是一個數字編號，用來在我們一臺主機中（主機的操作系統中）唯一的標識一個能上網的進程。端口號和IP地址一起會被打包到當前進程發出或者接收到的每一個數據包中。每一個數據包將來在網絡上傳遞的時候，內部都包含了發送方和接收方的信息（就是IP地址和端口號），所以IP地址和端口號這兩個往往打包在一起不分家的。
10.3、
（1）客戶端發送 & 服務器接收
（2）服務器發送 & 客戶端接收
（3）客戶端和服務器原則上都可以任意的發和收，但是實際上雙方必須配合：
- client發的時候server就收，
- 而server發的時候client就收。
（4）必須瞭解到一點：client和server之間的通信是異步的。
（5）解決方案：依靠應用層協議來解決。說白了就是我們server和client事先做好一系列的通信約定。
10.4、自定義應用層協議步驟
（1）自定義應用層協議第一步：規定發送和接收方法
- 規定連接建立後由客戶端主動向服務器發送1個請求數據包，然後服務器收到數據包後回覆客戶端一個迴應數據包，這就是一個通信回合。
- 整個連接的通信就是由N多個回合組成的。
（2）、自定義應用層協議第二步：定義數據包格式
10.5、socket編程實例
實例功能：
（1）編寫服務器、客戶端程序，實現服務器/客戶端之間的TCP通信
（2）自定義應用層協議，實現學生信息註冊、獲取等基本功能， 如：客戶端向服務器提交註冊學生信息的請求，服務器收到請求後，註冊完成並返回註冊成功的信息。
（3）本程序只是走通模擬了這個流程，具體的服務器註冊等功能並未實現，可根據具體業務進行拓展。
服務器端程序：server.c
//server.c
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include "pubdata.h"
#define SERPORT 6666 //通信端口號
#define SERADDR "192.168.1.108" //IP地址 ubuntu中ifconfig看到的
#define BACKLOG 100
char sendbuf[100] = {0};
char recvbuf[100] = {0};
int main(void)
{
int sockfd = -1, ret = -1, clifd = -1;
socklen_t len = 0;
struct sockaddr_in seraddr = {0};
struct sockaddr_in cliaddr = {0};
//第一步：先socket打開文件描述符
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (-1 == sockfd)
{
perror("socket");
return -1;
}
printf("socketfd = %d.\n", sockfd);
//第二步：bind綁定sockfd和當前電腦的ip地址&端口號
seraddr.sin_family = AF_INET; //設置地址族爲IPv4
seraddr.sin_port = htons(SERPORT);//htons: host to net short 設置地址的端口號信息
seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERADDR); //設置IP地址
ret = bind(sockfd, ( struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr)); //綁定
if (ret < 0)
{
perror("bind");
return -1;
}
printf("bind success.\n");
//第三步：listen監聽端口
ret = listen(sockfd, BACKLOG);
if (ret < 0)
{
perror("listen");
return -1;
}
//第四步：accept阻塞等待客戶端接入
clifd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
printf("連接已建立，client fd = %d.\n", clifd);
//連接建立就可以通信了
//服務器端接收
while(1)
{
//定義一個用於描述自定義通信協議的結構體類型info，並定義結構體變量st
info st;
//回合中第一步：服務器收
ret = recv(clifd, &st, sizeof(info), 0);
//回合中的第二步：服務器解析客戶端數據包，然後幹活
if (st.cmd == CMD_REGISTER)
{
printf("用戶要註冊的學生信息\n");
printf("學生姓名：%s, 學生年齡:%d.\n", st.name, st.age);
//在這裏服務器要進行真正的註冊動作，一般是插入數據庫一條信息記錄
//回合中的第三步：回覆客戶端
st.stat = STAT_OK;
ret = send(clifd, &st, sizeof(info), 0);
}
if (st.cmd == CMD_CHECK)
{
//具體動作
}
if (st.cmd == CMD_REGISTER)
{
//具體動作
}
}
return 0;
}
客戶端程序：client.c
//client.c
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include "pubdata.h"
#define SERPORT 6666 //服務器給客戶端開放的通信端口號
#define SERADDR "192.168.1.108" //服務器給客戶端開放的IP地址
#define BACKLOG 100
char sendbuf[100] = {0};
char recvbuf[100] = {0};
int main(void)
{
int sockfd = -1, ret = -1, clifd = -1;
struct sockaddr_in seraddr = {0};
//第一步：先socket打開文件描述符
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//錯誤檢驗
if (-1 == sockfd)
{
perror("socket");
return -1;
}
printf("socketfd = %d.\n", sockfd);
//第二步：connect連接服務器
seraddr.sin_family = AF_INET; //設置地址族爲IPv4
seraddr.sin_port = htons(SERPORT);//設置地址的端口號信息
seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERADDR); //設置IP地址
ret = connect(sockfd, (const struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr));//連接服務器
//錯誤檢驗
if (ret < 0)
{
perror("connect");
return -1;
}
printf("成功建立連接.\n");
//第三步：建立連接之後就可以開始通信了
while(1)
{
//定義一個用於描述自定義通信協議的結構體類型info，並定義結構體變量st1
info st1;
printf("請輸入學生姓名\n");
scanf("%s", st1.name);
printf("請輸入學生年齡\n");
scanf("%d", &st1.age);
st1.cmd = CMD_REGISTER; //使用自定義註冊功能碼CMD_REGISTER
//回合中第一步：客戶端給服務器發送消息
ret = send(sockfd, &st1, sizeof(info), 0);
printf("發送了一個學生信息.\n");
//回合中的第二步：客戶端接收服務器的回覆
memset(&st1, 0, sizeof(st1));
ret = recv(sockfd, &st1, sizeof(st1), 0);
//回合中第三步：客戶端解析服務器的回覆，再做下一步定奪
if (st1.stat == STAT_OK)
{
printf("註冊學生信息成功.\n");
}
else
{
printf("註冊學生信息失敗.\n");
}
}
return 0;
}
定義數據包格式：
用於描述自定義應用層協議的公用數據結構信息（包含在pubdata.h頭文件中）：
pubdata.h
//pubdata.h
#ifndef __PUBDATA_H
#define __PUBDATA_H
#define CMD_REGISTER 1001 //註冊學生信息
#define CMD_CHECK 1002 //檢驗學生信息
#define CMD_GETINFO 1003 //獲取學生信息
#define STAT_OK 30 //回覆ok
#define STAT_ERR 31 //回覆出錯了
typedef struct commu
{
char name[20]; //學生姓名
int age; //學生年齡
int cmd; //命令碼
int stat; //狀態信息，用於回覆
}info;
#endif
上述server.c和client.c程序通過編譯鏈接後，生成兩個可執行程序，如：server和client，
首先運行服務器端server，
然後運行客戶端client，
正常情況下，雙方即成功建立TCP通信，
功能驗證：
客戶端向服務器端提交學生信息，
服務器收到客戶端請求後則會主動回覆信息，
如下：
客戶端：
服務器端：
出現上述結果則表明客戶端和服務器端之間通信成功，且定義的數據包格式亦能正常工作，即：
（1）規定連接建立後由客戶端主動向服務器發送1個請求數據包，然後服務器收到數據包後回覆客戶端一個迴應數據包，這就是一個通信回合。
（2）整個連接的通信就是由N多個回合組成的。
注：學習資料參考《朱老師物聯網大講堂》——linux網絡編程實踐