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Socket通信正确流程是怎样?

黄工的嵌入式技术圈 2020-01-16 10:33 次阅读

我微信公开之后,加我的人也越来越多,也就会经常收到各种各样的消息。

有些消息我看到之后立马就回复了,有些消息我看到之后真的不想回复。比如:在吗?

关于“在吗?”这个问题,我在这里统一回复:以后微信找我有话直说,不要老是在吗在吗,不出意外的话,几十年内我都是在的。

三次握手,通信还是失败了:

上面这个通信,三次握手都失败了,看着确实让人着急。当然,本文说的重点是:Socket网络通信。

一、关于Socket

学习过网络编程,或者网络开发的朋友都应该听说过socket。

Socket是网络通讯经常采用的一种方式,它不是一个具体的物件也不是像http类的通讯协议。你可以把它看成是一组基于TCP和UDP通信协议的接口,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。

二、Socket基本概念

在了解Socket之前你需要对计算机通讯的分层有个大概的了解,网络七层协议,OSI:Open System Interconnection,也叫开放式系统互联参考模型。

这里不详解OSI,放一张很好的图分享给大家:

上面图详细讲了基本整个计算机通信的分层架构,很多我也不了解没我们只看我们关心的TCP/IP,其分层简化图示如下:

三、理解Socket

好,了解了基本分层机构后,我们现在来形象的理解一下Socket到底是什么。这里有一个很形象的实例可以帮助我们很好的理解Socket,以物流为例。

我们要传送的数据就是物流中的货物,ip就是发货人和收货人的联系方式,那么Socket是什么?大家想想这送货这这一流程还缺少啥?对呀,物流公司啊,对吧!物流公司就是那个Socket,他负责帮你处理送货的琐碎事情,比如你的货物该怎么打包、该怎么防止易碎物品破碎、该用什么方式运输、等等,如果是境外货物还牵涉到报关等等一系列复杂琐碎的事情,这些物流公司(Socket)帮你处理好了。示意图如下:

四、理解TCP与UDP的区别以及三次握手和四次挥手

然后我们来说一下TCP和UDP的区别。前面讲到Socket就相当于是物流公司,那么TCP协议就相当于是:假设你是寄货方,你要寄给你朋友一份礼物,你首先得去物流公司去寄,这样你在物流公司就相当于建立了一个事物(Socket实例)。然后物流公司有两种服务方式让你选择(TCP和UDP)。

先说TCP,TCP这个协议它比较保守,物流公司说我必须确保你朋友会接收这份礼物,不然它不送。于是物流公司就回去联系你朋友。然后联系内容大致如下:

物流:你好,我这里有个你朋友寄的礼物要给你,你收吗? 你朋友:OK,收,什么时候发,多久到? 物流:现在就发,大概要12小时到。

然后物流才开始发货,并且会给你们一个物流单号,这个单号就是关于这份货物你和你朋友的发货收货凭证。这就是所谓的三次握手。示意图:

物流发送完后还会联系你朋友,大致对话内容:

物流:你好,货物已发送,请注意查收 你朋友:好的。 货物送到,你朋友:OK,货物收到,你们可以结案 物流:好的,我结案了。

这就是所谓的四次挥手(拜拜);

(注释:三次握手四次挥手这都是Socket在你建立的时候根据你选择的协议确定好的)

这样是不是很麻烦,估计也就顺丰有这服务了,其他大部分公司还是没有这么贴心的服务的,他们可能就是UDP协议方式了。

UDP比较简单,当你用物流(Socket)寄货物的时候物流公司并不会管你朋友是否能联系上,是否愿意接收,它只负责将你的货物发出去就完事。这中间是不需要通知你朋友的,你和你朋友也不需要有连接,这就是所谓的无连接。

五、两种协议区别

UDP 常用于一次性传输比较少量数据的网络应用中,UDP 也常用于多媒体应用(如 IP 电话、实时视频会议、流媒体等),显然,可靠数据传输对于这些应用来说并不是最重要的,但 TCP 的拥塞控制会导致数据出现较大的延迟,这是它们不能容忍的,我们最熟悉的视频通话大部分就是用的UDP协议。

TCP面向连接,即发送数据之前需要建立连接,并且TCP是拥有拥塞机制的,当前部分数据还没有被接收完,后部分的数据会被阻塞知道前部分数据传递OK后才会继续传递后半部分,所以通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达;在数据完整性、安全性要求较高的场景需要使用TCP协议,比如你传送重要办公文件、图片等,这些东西丢包都是会影响数据品质的。

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PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:19 33次 阅读
PEX 9781 81通道,21端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 20次 阅读
PEX 9716 16通道,5端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 20次 阅读
PEX 9765 65通道,17端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过ExpressFabric计划和硬件和软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。业界首款ExpressFabric平台可实现基于Gen3 PCI Express的高性能,低延迟,可扩展,经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并允许多个主机使用标准PCIe枚举驻留在单个基于PCIe的网络上 - 这是PCIe设备以前无法提供的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 36次 阅读
PEX 9749 49通道,13端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 8311 x1 Lane PCI Express Bridge,21 x 21mm PBGA

ExpressLane™ PEX 8311单通道PCI Express(PCIe)至32位,66MHz通用本地总线桥接器提供这两种标准之间的完整协议转换。该设备使用户能够为各种应用添加可扩展的高带宽互连,包括通信线卡,监控系统,工业控制,IP媒体服务器和医疗成像。许多嵌入式系统设计,Root Complex或基于EndPoint,现在利用PCI现在可以轻松迁移到PCIe。 PCIe接口符合PCI Express规范r1.0a。此外,该桥具有双独立的全功能DMA引擎,可从本地处理器卸载将数据从桥的一侧移动到另一侧所涉及的开销任务。吞吐量增强功能(如预读模式,可编程读取预取计数器和深度FIFO缓冲器)允许零等待状态突发速率高达264MB /秒。其他增强功能,如即时端接交换,多个GPIO和邮箱/门铃寄存器,增强了设计的易用性。 PEX 8311采用21 x 21mm 337引脚PBGA封装。该器件采用无铅封装。...
发表于 07-04 10:18 67次 阅读
PEX 8311 x1 Lane PCI Express Bridge,21 x 21mm PBGA

PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:18 50次 阅读
PEX 9733 33通道,9端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

Broadcom通过其ExpressFabric计划和硬件与软件平台扩展了PCIe的范围,用作数据中心和云计算的结构。 ExpressFabric可以消除机架内昂贵的桥接设备,例如将本机PCIe转换为以太网并返回PCIe的适配卡。然而,ExpressFabric可与机架内使用的其他标准以及机架到机架的连接无缝协作。   业界首创的ExpressFabric平台可实现高性能,低延迟,可扩展,基于Gen3 PCI Express的经济高效的结构功能。该平台提供了与标准SR-IOV或多功能设备共享I / O的能力,并使用标准PCIe枚举–使多个主机能够驻留在单个基于PCIe的网络上。以前PCIe设备上没有的功能。主机通过类似以太网的DMA进行通信,并使用标准主机,端点和应用软件进行通信。...
发表于 07-04 10:17 56次 阅读
PEX 9797 97通道,25端口,PCI Express Gen3 ExpressFabric平台

BCM89559 采用集成BroadR-Reach®100BASE-T1 PHY的安全汽车以太网交换机

Broadcom BCM89559是一款高度集成的BroadR-Reach®多层开关设备,专为车载网络应用而设计。该设备内置BroadR-Reach®支持100BASE-T1和千兆位MAC接口的PHY。该设备具有安全启动和安全功能。除了所有Broadcom汽车以太网交换机中的高级安全功能外,还具有安全的通信功能。 功能 功能齐全的汽车以太网交换机,集成了100BASE-T1和100 -TX PHY IEEE AVB协议栈(IEEE 802.1AS时间同步和IEEE 802.1Qat SRP) 用于高级安全性的线速数据包过滤 固件损坏是通过支持安全启动和信任圈来防止。 小心控制从外部访问设备,以防止未经身份验证的配置更改。 符合汽车AEC-Q100认证 应用程序 汽车ADAS,信息娱乐,网关...
发表于 07-04 10:14 48次 阅读
BCM89559 采用集成BroadR-Reach®100BASE-T1 PHY的安全汽车以太网交换机

BCM5862X-SERIES StrataGX™通信处理器,具有可编程加速,安全和存储接口

旨在优化5G WiFi,IEEE 802.11ac标准,基于ARM®的StrataGX™ BCM58522系列将高达10倍的处理能力与先进的架构功能相结合,可实现安全,应用感知的统一有线和无线企业网络。    连接到云的设备数量的增加导致对高效企业和中小型企业(SMB)网络的需求增加,以结合各种功能来保护企业免受恶意软件和盗窃。支持个人云服务(如远程访问文件或媒体内容)的网络附加存储(NAS)设备要求这些设备支持存储以及高速5G WiFi接入。每个设备的中心是一个高性能的1.2GHz ARM®的Cortex-A9和贸易;双核处理器。 StrataGX™ BCM5862x系列包括: 高达1.2GHz的单核和双核Cortex-A9 CPU,每个CPU具有32KB的指令和数据缓存,512KB的L2缓存,支持ECC,集成开关和GPHY ,以及高速I / O和存储器接口 BCM5862x系列中的所有产品都包含一个可编程数据包加速器,用于卸载主CPU内核。该加速器由第三个ARM内核Cortex-R5™组成,具有自己的本地内存,可用于RAID / XOR加速,CAPWAP / DTLS和其他网络协议 StrataGX BCM58622和BCM58623支持16位宽存储器接口,最...
发表于 07-04 10:12 34次 阅读
BCM5862X-SERIES StrataGX™通信处理器,具有可编程加速,安全和存储接口

XLP800 SERIES XLP832和XLP816多核,多线程处理器系列

Broadcom业界领先的多核,多线程XLR ® 处理器系列的第三代架构增强。 Broadcom XLP ® 800系列处理器是高度可扩展的设备,包含高端通信系统的关键功能,包括有线和无线安全,网络,存储,数据中心加速,负载平衡和其他加速引擎。 XLP 800系列处理器采用40 nm技术制造,处理器内核频率从500 MHz到1.5 GHz以上,与之前的XLR ® 相比,每瓦性能提高3倍。 XLP800系列软件向后兼容XLR和XLS ® 处理器系列。 XLP800系列包括:带有32个虚拟CPU的XLP832 带有16个虚拟CPU的XLP816 功能 带有多达8个EC4400处理器核心供电XLP800系列处理器为数据平面和控制平面应用提供最佳性能。 EC4400核心架构保持了经过现场验证的多线程功能,可为面向吞吐量的数据平面处理提供最高性能。 XLP800系列处理器包含MOESI +连贯的三级缓存架构。每个EC4400内核都包含一个专用的64 KB指令缓存,一个32 KB L1数据缓存和一个512 KB 8路组关联二级缓存 XLP800系列处理器包含一个高性能内存子系统带有四个片上72位DDR3内存控制器,带宽为51.2 GBps(每秒千兆字节) 低延迟,高速快速消息网络(FMN)允许...
发表于 07-04 10:11 49次 阅读
XLP800 SERIES XLP832和XLP816多核,多线程处理器系列

XLP400 SERIES XLP432和XLP416多核,多线程处理器系列

采用40 nm技术制造,处理器内核频率从500 MHz到1.5 GHz以上,与XLR ®相比,每瓦性能提升3倍。 前身。 Broadcom XLP400系列处理器是高度可扩展的设备,集成了高端通信系统的关键功能,包括有线和无线安全,网络,存储,数据中心加速,负载平衡和其他加速引擎。 XLP400系列软件向后兼容XLR ® 和XLS ® 处理器系列。 XLP400系列包括:带有32个虚拟CPU的XLP432 带有16个虚拟CPU的XLP416< 功能 最多有8个EC4400处理器内核该处理器为XLP® 400系列供电,可为数据平面和控制平面应用提供最佳性能。 EC4400核心架构保持了经过现场验证的多线程功能,可为面向吞吐量的数据平面处理提供最高性能。 XLP400系列处理器包含MOESI +连贯的三级缓存架构。每个EC4400内核都包含一个专用的64 KB指令高速缓存,一个32 KB L1数据高速缓存和一个512 KB 8路组关联二级高速缓存 XLP400系列处理器包含一个高性能内存子系统带有四个片上72位DDR3内存控制器,带宽为51.2 GBps(每秒千兆字节) 低延迟,高速快速消息网络(FMN)允许非侵入式通信和控制VirtuCores,加速引擎和I / O之间的消息传递 ...
发表于 07-04 10:11 23次 阅读
XLP400 SERIES XLP432和XLP416多核,多线程处理器系列

PEX 8750 48通道,12端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

ExpressLane™ PEX8750是采用40nm技术开发的48通道,12端口,PCIe Gen3交换机设备。 PEX8750提供多主机PCI Express交换功能,使用户能够通过可扩展,高带宽,无阻塞的互连将多个主机连接到各自的端​​点,以实现各种应用,包括服务器,存储,通信和图形平台。除了高通道数/通道数,该器件还提供两个NT端口和时钟隔离功能。由于它们具有向后兼容性,在混合(Gen1,Gen2和Gen3)系统中使用PCIe Gen3交换机进行设计,使设计人员能够在迁移到下一代端点时为其完整的Gen3启用设计提供面向未来的设计。 PEX8750非常适合扇出,聚合和点对点流量模式。其中包括PLX专有的visionPAK调试软件,该软件允许在均衡后进行内部接收眼观察,并可访问器件的内部调试寄存器,从而加快产品上市速度。...
发表于 07-04 09:50 77次 阅读
PEX 8750 48通道,12端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

PEX 8749 48通道,18端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

ExpressLane™ PEX 8749是一款采用40纳米技术开发的48通道18端口PCIe Gen 3交换设备。 PEX 8749提供多主机PCI Express交换功能,使用户能够通过可扩展,高带宽,无阻塞的互连将多个主机连接到各自的端​​点,以连接各种应用,包括服务器,存储,通信和图形平台。除了高端口数,该器件还提供片上DMA引擎,两个NT端口和时钟隔离功能。由于它们具有向后兼容性,在混合(Gen1,Gen2和Gen3)系统中使用PCIe Gen3交换机进行设计,使设计人员能够在迁移到下一代端点时为其完整的Gen3启用设计提供面向未来的设计。 PEX 8749非常适合扇出,聚合和点对点流量模式。其中包括PLX专有的visionPAK调试软件,该软件允许在均衡后进行内部接收眼观察,并可访问器件的内部调试寄存器,从而加快产品上市速度。...
发表于 07-04 09:50 104次 阅读
PEX 8749 48通道,18端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA