ソケットラーニングネットワークの基礎準備

OSI は、7 層モデルにはいくつかの層しか含まれていません。各レイヤーには特別な機能が備わっています。 ネットワーク機能の観点から見たネットワーク機能:

主に次の 4 つの層 (物理層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層) がデータの送信と交換の機能を提供します。 つまり、ノード間の通信は主にノード間の通信に基づいており、4 番目の層は上位部分と下位部分の間のブリッジとして機能し、上位 3 つの層 (セッション層) の中で最も重要な部分です。 、プレゼンテーション層、アプリケーション層）は、主にユーザーとアプリケーション間の情報およびデータ処理機能を提供します。
• つまり、下位の 4 層は主に通信サブネットの機能を完了し、上位 3 層は主にリソース サブネットの機能を完了します。
——上記の内容は以下から引用しています:

OSI 7層モデルの詳細説明

2.TCP/IP 4層モデル

• アプリケーション層: Simple Email Transfer (SMTP)、File Transfer Protocol (FTP)、 ネットワーク リモート アクセス プロトコル (Telnet) など
• トランスポート層: この層では、伝送制御プロトコル (TCP) などのノード間のデータ転送サービスを提供します。 User Datagram Protocol(UDP)など、TCPやUDPはデータパケットに送信データを付加して次の層に送信し、 この層は、データを送信し、データが送受信されたことを確認する責任を負います。
• ネットワーク相互接続層: すべてのデータ パケットが宛先に到達できるように、基本的なデータ パケット送信機能を提供する責任を負います。 インターネット プロトコル (IP) などのホスト (ただし、正しく受信されたかどうかはチェックしません)。
• ホストからネットワーク層: 実際のネットワークメディアの管理、実際のネットワークの使用方法を定義 (イーサネット、シリアル回線など) データを送信します。

3.TCP/UDP の違いの説明

さて、最初の 2 つのポイントは、OSI 7 層モデルと TCP/IP 4 層モデルの概念を普及させるためのものです。次に私がしたいことです。について話します ここでは、ソケット開発に関連する概念的な用語をいくつか紹介します。

1) IP アドレス

2) ポート

1. さまざまなアプリケーションを区別するために使用されます

2. ポート番号の範囲は 0 ～ 65535 で、そのうち 0 ～ 1023 はシステムではありませんポートを予約し、プログラムでは使用しないようにしてください。

3. ソケットを形成する IP アドレスとポート番号。ソケットは、ネットワーク実行プログラム間の双方向通信リンクのエンドポイントです。 これは TCP と UDP の基礎です。

4. 一般的に使用されるプロトコルで使用されるポート: HTTP: 80、FTP: 21、TELNET: 23

3) TCPプロトコルとUDPプロトコルの比較:

TCPプロトコルプロセスの詳細な説明 :

まず第一に、TCP/IP はプロトコルスイートであり、多くのプロトコルが含まれています。 UDP はその 1 つにすぎません。 TCP/IPプロトコルと名付けられた理由は次のとおりです。 TCP プロトコルと IP プロトコルは 2 つの非常に重要なプロトコルであるため、これらのプロトコルにちなんで命名されています。

TCP プロトコルと UDP プロトコルの違いを説明しましょう:

TCP (Transmission Control Protocol、伝送制御プロトコル) は、コネクション指向のプロトコル、つまりデータの送受信を行う際のプロトコルです。 これは、TCP の スリーウェイ ハンドシェイク と TCP の 4 ウェイ ウェーブ についてのインタビューでもよく聞かれます。 3回の握手: TCP 接続を確立するとき、クライアントとサーバーは接続の確立を確認するために合計 3 つのパケットを送信する必要があります。 ソケット プログラミングでは、このプロセスは接続を実行するクライアントによってトリガーされます。具体的なフローチャートは次のとおりです。

• 最初のハンドシェイク: クライアントはフラグ SYN を 1 に設定し、値 seq=J をランダムに生成し、データ パケットをサーバーに送信します。 クライアントは SYN_SENT 状態に入り、サーバーからの確認を待ちます。
• 2 回目のハンドシェイク: データ パケットを受信した後、サーバーはフラグ ビット SYN=1 によってクライアントが接続の確立を要求していることを認識し、サーバーはフラグ ビットを設定します SYN と ACK は両方とも 1 (ack=J+1) に設定され、値 seq=K がランダムに生成され、接続要求を確認するためにデータ パケットがクライアントに送信されます。 , サーバーは SYN_RCVD 状態になります。
• 3回目のハンドシェイク: クライアントは確認を受け取った後、ACKがJ+1であるかどうか、およびACKが1であるかどうかを確認します。それが正しい場合、フラグACKを設定します。 1 (ack=K+1) に設定し、データ パケットをサーバーに送信します。サーバーは、ack が K+1 であるかどうか、および ACK が 1 であるかどうかを確認します。それが正しい場合は、 接続が正常に確立され、クライアントとサーバーは ESTABLISHED 状態になり、3 ウェイ ハンドシェイクが完了すると、クライアントとサーバーは データ転送が始まります。

4回手を振る: TCP 接続の終了とは、TCP 接続が切断されたときに、クライアントとサーバーが切断を確認するために合計 4 つのパケットを送信する必要があることを意味します。 ソケット プログラミングでは、このプロセスはクライアントまたはサーバーが close を実行することによってトリガーされます。具体的なフローチャートは次のとおりです。転送、クライアントが入る FIN_WAIT_1 状態

2 回目の手を振る

: FIN を受信した後、サーバーはクライアントに ACK を送信し、確認シーケンス番号は受信したシーケンス番号 + 1 (SYN と同じ、 1 つの FIN が 1 つのシーケンス番号を占有し、サーバーは CLOSE_WAIT 状態に入ります。

• 第 3 の波: サーバーは FIN を送信してサーバーからクライアントへのデータ送信を終了し、サーバーは LAST_ACK を入力します 州。
• 第 4 の波: クライアントは FIN を受信した後、TIME_WAIT 状態に入り、確認シーケンス番号は受信したシーケンス番号 + 1 になります。サーバーは CLOSED 状態に入り、 4 つのウェーブを完了します。 さらに、同僚がアクティブ クロージャを開始する場合も考えられます:
• もう 1 つのよくある質問は、接続を確立するのに 3 ウェイ ハンドシェイクが必要であるのに、接続を閉じるには 4 回のウェーブが必要なのはなぜですか? 回答: サーバーは LISTEN 状態にあり、接続要求を確立するための SYN メッセージを受信した後、ACK と SYN を 1 つのメッセージに入れます。 クライアントに送信されました。接続を閉じるとき、相手の FIN メッセージを受信するとき、それは相手がデータを送信しなくなったことを意味するだけですが、それでも データを受信できた場合は、自分側がすべてのデータを相手に送信していない可能性があるため、すぐに閉じるか、一部のデータを送信することもできます 相手にデータを送信した後、相手に FIN メッセージを送信して、接続を終了することに同意することを表明します。そのため、通常は自分の ACK と FIN が送信されます。 別々に送ります。

UDPプロトコルの詳しい説明:

UDP(User Datagram Protocol) ユーザー データグラム プロトコル、非接続プロトコル。データを送信する前に送信元と端末は通信しません。 接続が確立され、送信する場合は、アプリケーションからデータを取得して、できるだけ早くネットワーク上に送信します。 送信側では、UDP がデータを送信する速度は、アプリケーションがデータを生成する速度、コンピューターの機能、および送信帯域幅によってのみ制限されます。 制限事項: 受信側では、UDP が各メッセージ セグメントをキューに入れ、アプリケーションは一度に 1 つのメッセージ セグメントをキューから読み取ります。 TCPと比べて、リンクを張る必要がなく、構造が単純で、正当性が保証できず、パケットロスが起こりやすい

——上記の内容は、

TCP/IPの3つから一部抜粋しています。ウェイ ハンドシェイクとフォーウェイ ウェーブ

TCP と UDP (転送) の違い

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4. Java のネットワークに提供されるいくつかの主要なカテゴリ:

さまざまなネットワーク通信レベルに対して、Java は 4 つの主要なカテゴリを提供します。ネットワーク機能のカテゴリ:

• InetAddress: ネットワーク上のハードウェア リソースを識別するために使用されます
• URL: ユニフォーム リソース ロケーター。URL
• Socket および ServerSocket を介してネットワーク上のデータを直接読み書きできます。 TCP プロトコルを使用してネットワーク通信を実装するソケット関連のクラス
• Datagram: UDP プロトコルを使用してデータグラムにデータを保存し、ネットワーク経由で通信します

このセクションでは、最初の 2 つのクラス、Socket と Datagram のみを紹介し、その後、TCP と UDP の章で説明します。

~InetAddressの使用例:

サンプルコード:

public class InetAddressTest {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//获取本机InetAddress的实例：
		InetAddress address = InetAddress.getLocalHost();
		System.out.println("本机名：" + address.getHostName());
		System.out.println("IP地址：" + address.getHostAddress());
		byte[] bytes = address.getAddress();
		System.out.println("字节数组形式的IP地址：" + Arrays.toString(bytes));
		System.out.println("直接输出InetAddress对象：" + address);
	}
}

実行結果グラフ:

~URL: 忘れた場合は、前のHTTP プロトコルの説明はどこですか~

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このセクションの概要:

このセクションはすべて概念に関するものですが、理解していなくても問題ありません。 7層モデルはと呼ばれます 何、何に使われるのでしょうか? TCP の 3 ウェイ ハンドシェイクと 4 つのウェーブがあります。それだけです。もちろん、これはあくまで、 面接対策～実際の開発ではどうやって苦労すればいいのか・・・Socketだけですね～さて、次のセクションから学習していきます Androidのソケット通信〜ありがとう〜