一、send/recv
send 和 recv 是在网络编程中常用的两个函数，用于在套接字（socket）之间发送和接收数据。
1.send 函数
用于将数据发送到连接的套接字。
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);sockfd：要发送数据的套接字描述符。buf：指向要发送数据的缓冲区的指针。len：要发送的数据字节数。flags：发送的标志，通常可以设置为 0。-
返回值：成功时返回实际发送的字节数，失败时返回 -1。
2. recv 函数
用于接收来自连接的套接字的数据。
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);sockfd：要接收数据的套接字描述符。buf：指向用来存储接收到的数据的缓冲区的指针。len：要读取的最大字节数。flags：接收的标志，通常可以设置为 0。-
返回值：成功时返回实际接收到的字节数。如果对方关闭了连接，返回 0；失败时返回 -1。
注意：
- 阻塞与非阻塞：
send和recv默认为阻塞模式，但可以将套接字设置为非阻塞模式。 - 数据完整性：
send和recv并不保证会发送或接收完整的数据，需根据返回值进行处理，可能需要在循环中调用这些函数以确保完整数据的发送和接收。
二、粘包
粘包问题是网络编程中常遇到的一个问题，尤其是在使用 TCP 协议的情况下。由于 TCP 是一种面向字节流的协议，它不会维护消息边界，可能会导致多个独立发送的数据包在接收方被粘连在一起。
1. 粘包的定义
- 粘包：指的是发送方连续发送了多个数据包，接收方在读取数据时无法区分这些独立的数据包，导致多个数据包粘在一起，形成一个大的数据块。
- 拆包：是指接收方在读取数据时，发现一个完整的数据包被拆分为多个部分，导致难以正确解析。
2. 粘包和拆包的原因
粘包和拆包问题主要由以下几个因素引起：
- TCP 是面向字节流的协议：TCP 接收的数据是一个连续的字节流，没有消息边界的概念。
- 网络延迟：网络的延迟可能会导致多个小的数据包在网络中被合并成一个大包。
-
发送频率：如果发送方频繁地发送小数据包，接收方可能会在缓冲区中接收到这些小包的组合。
3. 解决粘包问题的方法
由于粘包和拆包问题是 TCP 通信中的常见问题，因此需要通过以下方法加以解决：
a. 定长消息
每个数据包都有固定的长度，发送和接收方都知道这一长度。
- 优点：简单明了，不需要额外的逻辑；
- 缺点：不灵活，不能处理可变长度的数据。
b. 使用分隔符
在数据包之间使用特定的字符（如换行符、逗号或其他不可出现的字符）来分隔消息。
- 示例：发送内容为
"Hello\nWorld\n"，接收方通过换行符来判断消息的结束。 - 优点：实现简单；
- 缺点：需要保证分隔符不在数据内容中。
三、抓包
抓包是指通过特定工具捕获网络中传输的数据包，以便分析其内容、结构和传输状态。抓包可以帮助开发者和网络管理员诊断网络问题、调试应用程序、分析协议等。
常用的抓包软件：
wireshark
TCP报文首部的组成结构
1. TCP 段的组成
一个 TCP 段的结构一般可以划分为以下部分：
- 源端口（Source Port）：16 位，表示发送方的端口号。
- 目的端口（Destination Port）：16 位，表示接收方的端口号。
- 序列号（Sequence Number）：32 位，用于标识字节流中的字节位置，用于确保数据的顺序。
- 确认号（Acknowledgment Number）：32 位，表示期望接收的下一个字节的序列号，用于实现可靠性。
- 数据偏移（Data Offset）：4 位，指示 TCP 头部的长度（以 32 位字为单位）。
- 保留位（Reserved）：6 位，保留供将来使用。
- 控制位（Flags）（6 位）：包括以下标志位：
- URG（紧急标志）
- ACK（确认标志）
- PSH（推送标志）
- RST（重置标志）
- SYN（同步标志）
- FIN（结束标志）
- 窗口大小（Window Size）：16 位，表示接收方的缓冲区大小。
- 校验和（Checksum）：16 位，校验 TCP 段的完整性。
- 紧急指针（Urgent Pointer）：16 位，仅在 URG 标志为 1 时有效，指示紧急数据的位置。
- 选项（Options）：可变长度，可能包含窗口扩大、时间戳等选项。
- 填充（Padding）：确保 TCP 头部的长度是 32 位的倍数。
- 数据（Data）：可变长度，包含应用层传输的数据。
2. TCP 标志位的作用
-
URG（紧急标志）：
- 表示紧急数据的存在。若设置为 1，接收方会优先处理紧急数据。
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ACK（确认标志）：
- 表示确认号有效。每当接收到数据时，都会发送带有 ACK 标志的包，以确认已收到的数据。
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PSH（推送标志）：
- 表示接收方应立即将数据推送到应用层，而不是等待缓冲区满。适用于需要实时处理的数据。
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RST（重置标志）：
- 用于重置连接。当一方希望强制关闭连接时，会发送带有 RST 标志的包。
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SYN（同步标志）：
- 用于建立连接。在 TCP 三次握手过程中，客户端和服务器通过发送带有 SYN 标志的包来同步序列号。
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FIN（结束标志）：
- 用于结束连接。当一方完成数据传输时，会发送带有 FIN 标志的包，表示希望关闭连接。
