CN110958264A - 一种基于tcp/ip协议的服务器通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于TCP/IP协议的服务器通信方法，在windows集成环境中创建通信服务器端以及客户端，通信服务器端和客户端均设置有套接字接口，使得通信服务器端和客户端均具有发送与接收数据报文的能力；在windows集成环境下模拟通信服务器端与客户端通信的过程，通信服务器端与客户端通信的过程包括TCP通信过程中通信服务器端与客户端建立通信连接的过程、通信服务器端与客户端数据交互的过程以及通信服务器端与客户端释放连接的过程，利用TCP/IP通信协议中的确认重发机制以及TCP/IP通信协议中面向连接的特性，使数据发送端发送的数据没有被数据接收端接收的话则进行重新重传，提高了通信过程中传输数据报文的可靠性和稳定性。

Description

一种基于TCP/IP协议的服务器通信方法
技术领域
本发明涉及涉及网络通信技术领域，特别是一种基于TCP/IP协议的服务器通信方法。
背景技术
随着通信技术的快速发展，传统的人工对多个设备进行通信控制的方法已无法满足工业需求。
网络通信服务器作为数据同异步高速传输的重要载体，很大程度上能满足用户对通信服务的需求并保证通信传输的准确性。TCP/IP协议模型是网络通信基础，协议模型分为四层，分别是应用层、运输层、传输层和链路层，该协议模型在传输层有TCP协议，TCP协议是面向连接的协议，由于本身所具有检验是否发送的机制，在传输过程中安全可靠，通过TCP连接传送的数据不易丢包，安全可靠而且能够按照发送顺序到达，但是，现有的网络通信服务器受制于硬件平台的制约不能根据不同的工作环境进行调节，且运行速度无法满足工业要求，不能很好地体现通信技术的优势，使得网络通信服务器之间的通信存在稳定性差、易丢包等问题。
另外，由于通信服务器与客户端之间的通信过程比较复杂，不容易理解。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于实现网络通信服务器端与客户端之间的可靠传输的基于TCP/IP协议的服务器通信方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于TCP/IP协议的服务器通信方法，应用于网络通信设备，在windows集成环境中创建通信服务器端以及客户端，其中，所述通信服务器端和客户端均设置有套接字接口，使得通信服务器端和客户端均具有发送与接收数据报文的能力；在windows集成环境下模拟通信服务器端与客户端通信的过程，通信服务器端与客户端通信的过程包括TCP通信过程中通信服务器端与客户端建立通信连接的过程、通信服务器端与客户端数据交互的过程以及通信服务器端与客户端释放连接的过程。
所述方法还包括：在windows集成环境下为通信服务器端以及客户端创建对应的套接字通信模型以及套接字接口。
所述套接字模型包括有通信的目的IP地址、使用的传输层协议以及通信过程中所使用的端口号，所述方法还包括：通信服务器端和客户端之间通过套接字接口将与之(代表套接字接口)相对应的套接字连接，使得通信服务器端和客户端能从套接字中提取数据以及向套接字提供数据。
所述通信服务器端与客户端建立通信连接的过程包括以下步骤：
在windows集成环境下，客户端先向通信服务器端发送连接请求报文，然后等待通信服务器端所发送的确认连接报文；
若客户端收到了通信服务器端所发送的确认连接报文，则客户端和通信服务器端确认建立通信连接关系；
若客户端没有收到通信服务器端所发送的确认连接报文，客户端再向通信服务器端发送连接请求报文，然后重新等待通信服务器端所发送的确认连接报文；
通信服务器端与客户端建立通信连接关系后，通信服务器端和客户端之间就可以开始传输数据。
所述通信服务器端与客户端数据交互的过程包括以下步骤：
在通信服务器端与客户端已建立通信连接关系的前提下，数据发送端向数据接收端发送数据报文，数据接收端进入准备接收状态，数据接收端接收到数据发送端所发送的数据报文，然后向数据发送端发送一个确认接收报文，与此同时，在设定时间内数据发送端等待数据接收端所发送的确认接收报文；
若数据发送端接收到了数据接收端所发送的确认接收报文，数据发送端进入等待状态，然后等待下一次的发送命令；
若在设定时间内数据发送端没有接收到数据接收端的确认接收报文，数据发送端再向数据接收端重新发送先前所发送的数据报文/数据。
所述通信服务器端与客户端释放连接的过程包括以下步骤：
在通信结束之后，通信服务器端和客户端释放连接，通信服务器端先向客户端发送关闭数据报文，然后等待客户端所发送的确认应答报文；
若通信服务器端没有收到客户端的确认应答报文，通信服务器端再次发送关闭数据报文，之后通信服务器端重新进入等待状态；若通信服务器端收到了客户端的确认应答报文，客户端向通信服务器端发送关闭数据报文，然后客户端等待通信服务器端发送的确认应答报文；
若客户端接收到了通信服务器端的确认应答报文，终止客户端和通信服务器端之间的数据传输，所述通信服务器端与客户端释放连接的过程执行完毕；
若客户端没有接收到通信服务器端的确认应答报文，则客户端再向通信服务器端发送关闭数据报文，然后重新进入等待状态。
所述网络通信设备包括：
发送模块，用于将TCP/IP协议通信过程中封装的TCP数据报文发送至通信端；其中，TCP数据报包括数据报文头以及数据内容，所述数据报文头包括源端口和目标端口字段、序列号字段以及报文标识字段；
序列号存储模块，用于储存当前端口发送的数据报文的序列号；其中，数据发送端接收到数据接收端的确认接收报文后，然后在序列号存储模块删除储存的序列号；
数据储存模块，用于存储当前端口所发送的数据报文；其中，数据发送端接收到数据接收端的确认接收报文后，数据存储模块删除所储存的数据报文；
重复发送模块，用于确认数据发送端发送的报文是否成功发送，若数据发送端发送的报文未成功发送，数据发送端则重新发送数据报文；
数据获取模块，用于获取数据发送端所需的数据报文；
数据选取模块，用于选取储存的数据报文。
所述序列号储存模块将序列号储存至数组中；所述数组所包含的内容有所述序列号储存模块所储存的序列号以及各个序列号在数组中储存次序；其中，数组中的每个序列号都有与之对应的数组下标号，每个数组下标号对应着每个序列号在数组中的储存次序，在数据传输的次数达到限定次数后清空数组。
所述数据选取模块以指针形式指向所述数据储存模块所储存的数据内容。
所述重复发送模块具有计时功能，当数据发送端向数据接收端发送数据报文后进入计时状态；若在设定时间内，数据发送端接收到了数据接收端发送的确认接收报文，表明数据接收端已收到数据发送端发送的数据报文，此时，计时停止并清零；若在设定时间内，数据发送端没有接收到数据发送端发送的确认接收报文，则重新向数据接收端发送数据报文，同时，计时清零并重新开始计时，数据发送端重新进入等待状态。
本发明的有益效果是：本发明是基于TCP/IP协议的服务器通信方法，利用TCP/IP通信协议中的确认重发机制以及TCP/IP通信协议中面向连接的特性，使数据发送端发送的数据没有被数据接收端接收的话则进行重新重传，提高了通信过程中传输数据报文的可靠性和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是是本发明的通信流程图。
图2是数据报文的格式图。
图3是通信服务器端与客户端建立通信连接的过程流程图。
图4是通信服务器端与客户端数据交互的过程流程图。
图5是服务器端与客户端释放连接的过程流程图。
图6是本发明的硬件架构图。
具体实施方式
参照图1至图6，一种基于TCP/IP协议的服务器通信方法，应用于网络通信设备，在windows集成环境中创建通信服务器端以及客户端，其中，所述通信服务器端和客户端均设置有套接字接口，使得通信服务器端和客户端均具有发送与接收数据报文的能力；在windows集成环境下模拟通信服务器端与客户端通信的过程，通信服务器端与客户端通信的过程包括TCP通信过程中通信服务器端与客户端建立通信连接的过程、通信服务器端与客户端数据交互的过程以及通信服务器端与客户端释放连接的过程，本发明是基于TCP/IP协议的服务器通信方法，利用TCP/IP通信协议中的确认重发机制以及TCP/IP通信协议中面向连接的特性，使数据发送端发送的数据没有被数据接收端接收的话则进行重新重传，提高了通信过程中传输数据报文的可靠性和稳定性，所述windows集成环境即windows系统。
另外，在windows集成环境下模拟通信服务器端与客户端通信的过程，便于理解通信服务器端与客户端通信的过程。
所述方法还包括：在windows集成环境下为通信服务器端以及客户端创建对应的套接字通信模型以及套接字接口。
所述套接字模型包括有通信的目的IP地址、使用的传输层协议以及通信过程中所使用的端口号，所述方法还包括：通信服务器端和客户端之间通过套接字接口将与之(代表套接字接口)相对应的套接字连接，使得通信服务器端和客户端能从套接字中提取数据以及向套接字提供数据。
所述通信服务器端与客户端建立通信连接的过程包括以下步骤：
在windows集成环境下，客户端先向通信服务器端发送连接请求报文，然后等待通信服务器端所发送的确认连接报文；
若客户端收到了通信服务器端所发送的确认连接报文，则客户端和通信服务器端确认建立通信连接关系；
若客户端没有收到通信服务器端所发送的确认连接报文，客户端再向通信服务器端发送连接请求报文，然后重新等待通信服务器端所发送的确认连接报文；
通信服务器端与客户端建立通信连接关系后，通信服务器端和客户端之间就可以开始传输数据。
所述通信服务器端与客户端数据交互的过程包括以下步骤：
在通信服务器端与客户端已建立通信连接关系的前提下，数据发送端向数据接收端发送数据报文，数据接收端进入准备接收状态，数据接收端接收到数据发送端所发送的数据报文，然后向数据发送端发送一个确认接收报文，与此同时，在设定时间内数据发送端等待数据接收端所发送的确认接收报文；
若数据发送端接收到了数据接收端所发送的确认接收报文，数据发送端进入等待状态，然后等待下一次的发送命令；
若在设定时间内数据发送端没有接收到数据接收端的确认接收报文，数据发送端再向数据接收端重新发送先前所发送的数据报文/数据。
如果数据发送端是通信服务器端，那么数据接收端则是客户端；如果数据发送端是客户端，那么数据接收端则是通信服务器端。
所述通信服务器端与客户端释放连接的过程包括以下步骤：
在通信结束之后，通信服务器端和客户端释放连接，通信服务器端先向客户端发送关闭数据报文，然后等待客户端所发送的确认应答报文；
若通信服务器端没有收到客户端的确认应答报文，通信服务器端再次发送关闭数据报文，之后通信服务器端重新进入等待状态；若通信服务器端收到了客户端的确认应答报文，客户端向通信服务器端发送关闭数据报文，然后客户端等待通信服务器端发送的确认应答报文；
若客户端接收到了通信服务器端的确认应答报文，终止客户端和通信服务器端之间的数据传输，所述通信服务器端与客户端释放连接的过程执行完毕；
若客户端没有接收到通信服务器端的确认应答报文，则客户端再向通信服务器端发送关闭数据报文，然后重新进入等待状态。
所述网络通信设备包括：
发送模块，用于将TCP/IP协议通信过程中封装的TCP数据报文发送至通信端；其中，TCP数据报包括数据报文头以及数据内容，所述数据报文头包括源端口和目标端口字段、序列号字段以及报文标识字段；
序列号存储模块，用于储存当前端口发送的数据报文的序列号；其中，数据发送端接收到数据接收端的确认接收报文后，然后在序列号存储模块删除储存的序列号；
数据储存模块，用于存储当前端口所发送的数据报文；其中，数据发送端接收到数据接收端的确认接收报文后，数据存储模块删除所储存的数据报文；
重复发送模块，用于确认数据发送端发送的报文是否成功发送，若数据发送端发送的报文未成功发送，数据发送端则重新发送数据报文；
数据获取模块，用于获取数据发送端所需的数据报文；
数据选取模块，用于选取储存的数据报文。
所述序列号储存模块将序列号储存至数组中；所述数组所包含的内容有所述序列号储存模块所储存的序列号以及各个序列号在数组中储存次序；其中，数组中的每个序列号都有与之对应的数组下标号，每个数组下标号对应着每个序列号在数组中的储存次序，在数据传输的次数达到限定次数后清空数组。
所述数据选取模块以指针形式指向所述数据储存模块所储存的数据内容。
所述重复发送模块具有计时功能，当数据发送端向数据接收端发送数据报文后进入计时状态；若在设定时间内，数据发送端接收到了数据接收端发送的确认接收报文，表明数据接收端已收到数据发送端发送的数据报文，此时，计时停止并清零；若在设定时间内，数据发送端没有接收到数据发送端发送的确认接收报文，则重新向数据接收端发送数据报文，同时，计时清零并重新开始计时，数据发送端重新进入等待状态。
所述网络通信设备还包括网络接口、硬件内存、运行内存和中央处理器，所述网络接口、硬件内存、运行内存和中央处理器均与集成总线电性连接，通过网络接口实现数据的收发，发送模块内嵌于网络接口中，即通信服务器端的SOCKET模型，所述序列号储存模块和数据储存模块设置所述硬件内存中，所述序列号储存模块和数据储存模块都位于堆内存中，选取模块和获取模块存在运行内存中，即位于栈内存中；
具体地，序列号储存模块中以整形数组的形式储存内容，中央处理器按获取序列号的顺序依次将序列号存入该整形数组中，整形数组的数组下标号与序列号的存入次序对应；数据储存模块以字符串数组的形式储存内容，字符串数组的数组下标号与序列号的存入次序一一对应，字符串数组包括若干字符串，数据选取模块以指针的形式指向数据储存模块储存的字符串，数据获取模块以字符数组的形式存在，字符数组与数据储存模块的内容一一对应。
所述数据报文包含以下内容：源端口、目标端口、序列号、确认号、TCP报文特征字段以及所述数据报文中所传输的数据内容。
本发明的一种优选实施方式如下：
S1、通信服务器端先创造服务器对象；
S2、绑定服务器地址；
S3、设置监听器；
S4、等待客户端连接；
S5、客户端创建客户端socket对象；
S6、建立与通信服务器端的连接；
S7、客户端发送请求，通信服务器端接受客户端的请求；
S8、客户端与通信服务器端通信；
S9、客户端关闭或者释放资源。
以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于TCP/IP协议的服务器通信方法，应用于网络通信设备，其特征在于在windows集成环境中创建通信服务器端以及客户端，其中，所述通信服务器端和客户端均设置有套接字接口；在windows集成环境下模拟通信服务器端与客户端通信的过程，通信服务器端与客户端通信的过程包括TCP通信过程中通信服务器端与客户端建立通信连接的过程、通信服务器端与客户端数据交互的过程以及通信服务器端与客户端释放连接的过程。
2.根据权利要求1所述的基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于，所述方法还包括：在windows集成环境下为通信服务器端以及客户端创建对应的套接字通信模型以及套接字接口。
3.根据权利要求2所述的基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述套接字模型包括有通信的目的IP地址、使用的传输层协议以及通信过程中所使用的端口号，所述方法还包括：通信服务器端和客户端之间通过套接字接口将与之（代表套接字接口）相对应的套接字连接，使得通信服务器端和客户端能从套接字中提取数据以及向套接字提供数据。
4.根据权利要求3所述的基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述通信服务器端与客户端建立通信连接的过程包括以下步骤：
在windows集成环境下，客户端先向通信服务器端发送连接请求报文，然后等待通信服务器端所发送的确认连接报文；
若客户端收到了通信服务器端所发送的确认连接报文，则客户端和通信服务器端确认建立通信连接关系；
若客户端没有收到通信服务器端所发送的确认连接报文，客户端再向通信服务器端发送连接请求报文，然后重新等待通信服务器端所发送的确认连接报文；
通信服务器端与客户端建立通信连接关系后，通信服务器端和客户端之间就可以开始传输数据。
5.根据权利要求4所述的基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述通信服务器端与客户端数据交互的过程包括以下步骤：
在通信服务器端与客户端已建立通信连接关系的前提下，数据发送端向数据接收端发送数据报文，数据接收端进入准备接收状态，数据接收端接收到数据发送端所发送的数据报文，然后向数据发送端发送一个确认接收报文，与此同时，在设定时间内数据发送端等待数据接收端所发送的确认接收报文；
若数据发送端接收到了数据接收端所发送的确认接收报文，数据发送端进入等待状态，然后等待下一次的发送命令；
若在设定时间内数据发送端没有接收到数据接收端的确认接收报文，数据发送端再向数据接收端重新发送先前所发送的数据报文/数据。
6.根据权利要求5所述的基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述服务器端与客户端释放连接过程的包括以下步骤：
在通信结束之后，通信服务器端和客户端释放连接，通信服务器端先向客户端发送关闭数据报文，然后等待客户端所发送的确认应答报文；
若通信服务器端没有收到客户端的确认应答报文，通信服务器端再次发送关闭数据报文，之后通信服务器端重新进入等待状态；若通信服务器端收到了客户端的确认应答报文，客户端向通信服务器端发送关闭数据报文，然后客户端等待通信服务器端发送的确认应答报文；
若客户端接收到了通信服务器端的确认应答报文，终止客户端和通信服务器端之间的数据传输，所述通信服务器端与客户端释放连接的过程执行完毕；
若客户端没有接收到通信服务器端的确认应答报文，则客户端再向通信服务器端发送关闭数据报文，然后重新进入等待状态。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述网络通信设备包括：
发送模块，用于将TCP/IP协议通信过程中封装的TCP数据报文发送至通信端；其中，TCP数据报包括数据报文头以及数据内容，所述数据报文头包括源端口和目标端口字段、序列号字段以及报文标识字段；
序列号存储模块，用于储存当前端口发送的数据报文的序列号；其中，数据发送端接收到数据接收端的确认接收报文后，然后在序列号存储模块删除储存的序列号；
数据储存模块，用于存储当前端口所发送的数据报文；其中，数据发送端接收到数据接收端的确认接收报文后，数据存储模块删除所储存的数据报文；
重复发送模块，用于确认数据发送端发送的报文是否成功发送，若数据发送端发送的报文未成功发送，数据发送端则重新发送数据报文；
数据获取模块，用于获取数据发送端所需的数据报文；
数据选取模块，用于选取储存的数据报文。
8.根据权利要求7所述基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述序列号储存模块将序列号储存至数组中；所述数组所包含的内容有所述序列号储存模块所储存的序列号以及各个序列号在数组中储存次序；其中，数组中的每个序列号都有与之对应的数组下标号，每个数组下标号对应着每个序列号在数组中的储存次序，在数据传输的次数达到限定次数后清空数组。
9.根据权利要求7所述基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述数据选取模块以指针形式指向所述数据储存模块所储存的数据内容。
10.根据权利要求7所述的基于TCP/IP协议的服务器通信方法，其特征在于所述重复发送模块具有计时功能，当数据发送端向数据接收端发送数据报文后进入计时状态；若在设定时间内，数据发送端接收到了数据接收端发送的确认接收报文，表明数据接收端已收到数据发送端发送的数据报文，此时，计时停止并清零；若在设定时间内，数据发送端没有接收到数据发送端发送的确认接收报文，则重新向数据接收端发送数据报文，同时，计时清零并重新开始计时，数据发送端重新进入等待状态。
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