TCP/IP Socket网络编程指南

"USTCNIC TCP/IP Socket网络编程文档，由赫卫卿于2007年12月15日编写，介绍了Internet与TCP/IP协议、TCP/IP协议体系结构、Socket编程接口，包括Windows和Linux下的Socket编程，并提供了TCP/IP网络程序框架与示例。" 在计算机网络中，TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一种广泛使用的通信协议，它构成了Internet的基础。TCP/IP协议族由多个层次的协议组成，这些协议协同工作，使得不同硬件和操作系统平台上的设备能够相互通信。 TCP/IP协议体系结构通常分为四层（在现代OSI七层模型中，这四层对应OSI的下三层）：网络接口层、网络层、传输层和应用层。每一层都有特定的功能和协议，例如： 1. **网络接口层**：处理数据在网络中的物理传输，如以太网、无线局域网等，对应的协议有Ethernet、Wi-Fi等。 2. **网络层**：主要负责数据包的路由选择，其核心协议是IP（Internet Protocol），它使得数据可以在不同的网络之间传输。 3. **传输层**：提供了端到端的数据传输服务，确保数据的可靠传输。TCP（Transmission Control Protocol）协议提供面向连接的、可靠的传输服务，而UDP（User Datagram Protocol）则提供无连接、不可靠的服务。 4. **应用层**：这是与用户直接交互的层次，包含众多的应用协议，如HTTP（超文本传输协议）、FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）以及我们这里的主角——Socket接口。 Socket编程接口是应用层与传输层之间的桥梁，它为程序员提供了一种标准的方式来创建网络通信的两端。Socket分为两种类型：流式Socket（TCP）和数据报Socket（UDP）。在Windows和Linux系统中，Socket API基本相似，但有一些实现细节的差异。在Windows中，使用Winsock库进行Socket编程；而在Linux中，Socket接口是内建于操作系统中的，直接调用标准的系统调用即可。 TCP/IP网络程序通常遵循客户端-服务器模型。客户端发起连接请求，服务器监听并接受连接。一旦连接建立，双方就可以通过Socket交换数据。一个典型的TCP服务器程序框架包括以下步骤： 1. 创建Socket。 2. 绑定Socket到一个特定的IP地址和端口号。 3. 监听来自客户端的连接请求。 4. 接受连接，为每个连接创建一个新的Socket（通常称为子Socket）用于数据传输。 5. 在子Socket上读写数据。 6. 关闭连接和Socket。 理解TCP/IP和Socket编程是构建并发服务器的关键，这涉及到多线程或多进程处理客户端请求、数据的序列化和反序列化、错误处理以及网络通信性能优化等多个方面。通过熟练掌握这些概念和技术，开发者可以构建出高效、可靠的网络应用程序，例如Web服务器、邮件服务器等。