TCP的p2p网络模式

1、tcp连接的状态有以下11种

• CLOSED：关闭状态
• LISTEN：服务端状态，等待客户端发起连接请求
• SYN_SENT：客户端已发送同步连接请求，等待服务端相应
• SYN_RECEIVED：服务器收到客户端的SYN请请求，并发送自己的SYN响应，并等待客户端对这个SYN+ACK的确认（等待客户端连接确认）；
• ESTABLISHED：双方完成三次握手，连接成功，可以进行数据传输；
• FIN_WAIT_1：主动关闭连接的一方（通常是客户端）已经发送FIN报文，但是还未收到对方的确认。此时仍可以进行数据接收；
• FIN_WAIT_2：主动关闭一方收到了对方的FIN确认，但是没收到对方的FIN，进入半连接状态，仅能接收数据；
• CLOSE_WAIT：被动关闭连接的一方已经收到FIN，并发送了确认，但尚关闭连接，等待应用层释放资源；
• CLOSING：双方都发送了关闭请求，都在等待对方确认；
• LAST_ACK：被动关闭的一方发送了FIN，等待最后的ACK来关闭连接；
• TIME_WAIT：主动关闭方发送完FIN，并收到对方的FIN+ACK后进入该状态，等待足够长的时间确保对方能够收到确认后再关闭连接；
• 所有连接终止程序完成后，套接字回到CLOSED状态

tcp所有的状态转换图如下：

2、正常的TCP连接和断开状态转换：

客户端状态转换过程

CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED

服务端状态转换过程
CLOSED->LISTEN->SYN_RCVD->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED

3、其他状态转换过程

同时发送断开连接

ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->CLOSING->TIME_WAIT->CLOSED

同时去发送连接（pop网络模式）

CLOSED->SYN_SENT->SYN_RCVD->ESTABLISHED

Peer-to-Peer，中文译为“对等网络”或“点对点技术”，是一种分布式应用架构，其中每个参与者（称为“节点”）都能够同时作为客户端和服务器，直接与其它节点进行数据交互，而不需要通过中央服务器中转。P2P网络的关键特征是去中心化和资源的分散共享，这使得网络更加健壮，更能适应大规模的数据交换和共享；

pop网络模式的代码实现：

#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/poll.h>
#include <arpa/inet.h>

int bind_localaddr(const char *ip, short port) {
	int connfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	struct sockaddr_in tcpclient_addr;
	memset(&tcpclient_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
	tcpclient_addr.sin_family = AF_INET;
	tcpclient_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	tcpclient_addr.sin_port = htons(port);

	if (-1 == bind(connfd, (struct sockaddr*)&tcpclient_addr, sizeof(struct sockaddr))) {
		perror("bind");
		return -1;
	}
	return connfd;
}

int connect_tcpserver(int connfd, const char *ip, short port) {
	struct sockaddr_in tcpserver_addr;
	memset(&tcpserver_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
	tcpserver_addr.sin_family = AF_INET;
	tcpserver_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
	tcpserver_addr.sin_port = htons(port);

	int ret = connect(connfd, (struct sockaddr*)&tcpserver_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
	if (ret) {
		return -1;
	}
	return connfd;
}

void *client_thread(void *arg) {	
	int clientfd = *(int *)arg;
	while (1) {		

		printf(" client > ");
		char buffer[128] = {0};
		scanf("%s", buffer);
		if (strcmp(buffer, "quit") == 0) {
			break;
		}

		int len = strlen(buffer);
		printf("count: %d, send: %s\n", len, buffer);
		send(clientfd, buffer, len, 0);
	}	
}

int main(int argc, char *argv[]) {

	if (argc < 3) {
		printf("arg\n");
		return -1;
	}
	
	char *ip = argv[1];
	int port  = atoi(argv[2]);
	int sockfd = bind_localaddr("0.0.0.0", 8000);

	while (1) {
		int ret = connect_tcpserver(sockfd, ip, port);
		if (ret < 0) {
			usleep(1);
			continue;
		}
		break;
	}
	printf("connect success\n");
	
	pthread_t thid;		
	pthread_create(&thid, NULL, client_thread, &sockfd);

	struct pollfd fds[1] = {0};
	fds[0].fd = sockfd;	
	fds[0].events = POLLIN;
	while (1) {
		int nready = poll(fds, 1, -1);
		if (fds[0].revents & POLLIN) {
			char buffer[128] = {0};				
			int count = recv(sockfd, buffer, 128, 0);
			if (count == 0) {
				fds[0].fd = -1;	
				fds[0].events = 0;

				close(sockfd);
				break;
			}
			printf("recv --> count: %d, buffer: %s\n", count, buffer);
		}
	}
}