一、概述

TCP（傳輸控制協議）和UDP（用戶數據報協議是網絡體系結TCP/IP模型中傳輸層一層中的兩個不同的通信協議。

TCP：傳輸控制協議，一種面向連接的協議，給用戶進程提供可靠的全雙工的字節流，TCP套接口是字節流套接口(stream socket)的一種。

UDP：用戶數據報協議。UDP是一種無連接協議。UDP套接口是數據報套接口(datagram socket)的一種。

二、TCP和UDP介紹

1）基本TCP客戶—服務器程序設計基本框架

說明：（三路握手）

1.客戶端發送一個SYN段（同步序號）指明客戶打算連接的服務器端口，以及初始化序號(ISN) 。

2.服務器發回包含服務器的初始序號的SYN報文段作為應答。同時，將確認序號(ACK)設置為客戶的ISN加1以對客戶的SYN 報文段進行確認。一個SYN將占用一個序號。

3.客戶必須將確認序號設置為服務器的ISN加1以對服務器的SYN報文段進行確認。

2. 基本TCP客戶—服務器程序設計基本框架流程圖

3. UDP和TCP的對比：

從上面的流程圖比較我們可以很明顯的看出UDP沒有三次握手過程。簡單點說。UDP處理的細節比TCP少。UDP不能保證消息被傳送到（它也報告消息沒有傳送到）目的地。UDP也不保證數據包的傳送順序。UDP把數據發出去后只能希望它能夠抵達目的地。

TCP優缺點：

優點：

1．TCP提供以認可的方式顯式地創建和終止連接。

2．TCP保證可靠的、順序的（數據包以發送的順序接收）以及不會重復的數據傳輸。

3．TCP處理流控制。

4．允許數據優先

5．如果數據沒有傳送到，則TCP套接口返回一個出錯狀態條件。

6．TCP通過保持連續并將數據塊分成更小的分片來處理大數據塊。—無需程序員知道

缺點： TCP在轉移數據時必須創建（并保持）一個連接。這個連接給通信進程增加了開銷，讓它比UDP速度要慢。

UDP優缺點：

1．UDP不要求保持一個連接

2．UDP沒有因接收方認可收到數據包（或者當數據包沒有正確抵達而自動重傳）而帶來的開銷。

3．設計UDP的目的是用于短應用和控制消息

4．在一個數據包連接一個數據包的基礎上，UDP要求的網絡帶寬比TDP更小。

三、Socket編程

Socket接口是TCP/IP網絡的API，Socket接口定義了許多函數或例程，程序員可以用它們來開發TCP/IP網絡上的應用程序。要學Internet上的TCP/IP網絡編程，必須理解Socket接口。

Socket接口設計者最先是將接口放在Unix操作系統里面的。如果了解Unix系統的輸入和輸出的話，就很容易了解Socket了。網絡的Socket數據傳輸是一種特殊的I/O，Socket也是一種文件描述符。Socket也具有一個類似于打開文件的函數調用Socket()，該函數返回一個整型的Socket描述符，隨后的連接建立、數據傳輸等操作都是通過該Socket實現的。

常用的Socket類型有兩種：流式Socket（SOCK_STREAM）和數據報式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一種面向連接的Socket，針對于面向連接的TCP服務應用；數據報式Socket是一種無連接的Socket，對應于無連接的UDP服務應用。

1、socket調用庫函數主要有：

創建套接字

Socket(af,type,protocol)

建立地址和套接字的聯系

bind(sockid, local addr, addrlen)

服務器端偵聽客戶端的請求

listen( Sockid ,quenlen)

建立服務器/客戶端的連接 (面向連接TCP）

客戶端請求連接

Connect(sockid, destaddr, addrlen)

服務器端等待從編號為Sockid的Socket上接收客戶連接請求

newsockid=accept(Sockid，Clientaddr, paddrlen)

發送/接收數據

面向連接：

send(sockid, buff, bufflen)

recv( )

面向無連接：

sendto(sockid,buff,…,addrlen)

recvfrom( )

釋放套接字

close(sockid)

2、TCP/IP應用編程接口（API）

服務器的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，然后調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，然后調用listen在相應的socket上監聽，當accpet接收到一個連接服務請求時，將生成一個新的socket。服務器顯示該客戶機的IP地址，并通過新的socket向客戶端發送字符串” hi,I am server!”。最后關閉該socket。

main()

{

int sock_fd, client_fd; /*sock_fd：監聽socket；client_fd：數據傳輸socket */

struct sockaddr_in ser_addr; /* 本機地址信息 */

struct sockaddr_in cli_addr; /* 客戶端地址信息 */

char msg[MAX_MSG_SIZE]; /* 緩沖區*/

ser_sockfd = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, 0 ); /*創建連接的SOCKET */

if ( ser_sockfd < 0 )

{ /*創建失敗 */

fprintf( stderr, "socker Error:%sn", strerror( errno ) );

exit( 1 );

}

/* 初始化服務器地址*/

addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);

bzero( &ser_addr, addrlen );

ser_addr.sin_family = AF_INET;

ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl( INADDR_ANY );

ser_addr.sin_port = htons( SERVER_PORT );

if ( bind( ser_sockfd, (struct sockaddr *) &ser_addr, sizeof(struct sockaddr_in) ) < 0 )

{ /*綁定失敗 */

fprintf( stderr, "Bind Error:%sn", strerror( errno ) );

exit( 1 );

}

/ 偵聽客戶端請求 /

if ( listen( ser_sockfd, BACKLOG ) < 0 )

{

fprintf( stderr, "Listen Error:%sn", strerror( errno ) );

close( ser_sockfd );

exit( 1 );

}

while ( 1 )

{ /* 等待接收客戶連接請求*/

cli_sockfd = accept( ser_sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &addrlen );

if ( cli_sockfd <= 0 )

{

fprintf( stderr, "Accept Error:%sn", strerror( errno ) );

}else { / 開始服務 /

recv( cli_addr, msg, MAX_MSG_SIZE, 0 ); /* 接受數據*/

printf( "received a connection from %sn", inet_ntoa( cli_addr.sin_addr ) );

printf( "%sn", msg ); /*在屏幕上打印出來 */

strcpy( msg, "hi,I am server!" );

send( cli_addr, msg, sizeof(msg), 0 ); / 發送的數據 /

close( cli_addr );

}

}

close( ser_sockfd );

}