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windows下socket通信

Word count: 990Reading time: 4 min
2022/07/31
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server.c
#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib") //加载 ws2_32.dll

int main(){
//初始化 DLL
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

//创建套接字
SOCKET servSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

//绑定套接字
struct sockaddr_in sockAddr;
memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr)); //每个字节都用0填充
sockAddr.sin_family = PF_INET; //使用IPv4地址
sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
sockAddr.sin_port = htons(1234); //端口
bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

//进入监听状态
listen(servSock, 20);

//接收客户端请求
SOCKADDR clntAddr;
int nSize = sizeof(SOCKADDR);
SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);

//向客户端发送数据
char *str = "Hello World!";
send(clntSock, str, strlen(str) + sizeof(char), 0);

//关闭套接字
closesocket(clntSock);
closesocket(servSock);

//终止 DLL 的使用
WSACleanup();

return 0;
}
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client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") //加载 ws2_32.dll

int main(){
//初始化DLL
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

//创建套接字
SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

//向服务器发起请求
struct sockaddr_in sockAddr;
memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr)); //每个字节都用0填充
sockAddr.sin_family = PF_INET;
sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
sockAddr.sin_port = htons(1234);
connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

//接收服务器传回的数据
char szBuffer[MAXBYTE] = { 0 };
recv(sock, szBuffer, MAXBYTE, NULL);

//输出接收到的数据
printf("Message form server: %s\n", szBuffer);

//关闭套接字
closesocket(sock);

//终止使用 DLL
WSACleanup();

system("pause");
return 0;
}

分别编译server.c&client.c,先运行server.exe创建server端,后运行client.exe,可得结果如下

image-20220827003042019

wireshark抓包分析

image-20220827003739852

  1. 根据SYN,ACK标识可以看到serve和client端三次握手建立TCP连接

  2. 根据PSH,ACK标识以及Len=13可以看到serve和client端进行数据交互,传输了13个字符

    image-20220827004644316

  3. 根据FIN,ACK标识可以看到serve和client端四次挥手,断开TCP连接

这里再简单复习一下三次握手,四次挥手

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三次握手:
刚开始客户端处于 closed 的状态,服务端处于 listen 状态。然后
1、第一次握手:客户端给服务端发一个 SYN 报文,并指明客户端的初始化序列号 ISN(c)。此时客户端处于 SYN_Send 状态。

2、第二次握手:服务器收到客户端的 SYN 报文之后,会以自己的 SYN 报文作为应答,并且也是指定了自己的初始化序列号 ISN(s),同时会把客户端的 ISN + 1 作为 ACK 的值,表示自己已经收到了客户端的 SYN,此时服务器处于 SYN_REVD 的状态。

3、第三次握手:客户端收到 SYN 报文之后,会发送一个 ACK 报文,当然,也是一样把服务器的 ISN + 1 作为 ACK 的值,表示已经收到了服务端的 SYN 报文,此时客户端处于 establised 状态。

4、服务器收到 ACK 报文之后,也处于 establised 状态,此时,双方以建立起了链接。

四次挥手:
1、第一次挥手:客户端发送一个 FIN 报文,报文中会指定一个序列号。此时客户端处于FIN_WAIT1状态。

2、第二次握手:服务端收到 FIN 之后,会发送 ACK 报文,且把客户端的序列号值 + 1 作为 ACK 报文的序列号值,表明已经收到客户端的报文了,此时服务端处于 CLOSE_WAIT状态。

3、第三次挥手:如果服务端也想断开连接了,和客户端的第一次挥手一样,发给 FIN 报文,且指定一个序列号。此时服务端处于 LAST_ACK 的状态。

4、第四次挥手:客户端收到 FIN 之后,一样发送一个 ACK 报文作为应答,且把服务端的序列号值 + 1 作为自己 ACK 报文的序列号值,此时客户端处于 TIME_WAIT 状态。需要过一阵子以确保服务端收到自己的 ACK 报文之后才会进入 CLOSED 状态

5、服务端收到 ACK 报文之后,就处于关闭连接了,处于 CLOSED 状态。
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