分布式应用通信基础

桃扇骨 2022-05-11 01:30 162阅读 0赞

基于分布式通信的基础。

TCPIP、UDP

非阻塞

Multicast：组播

代码演示

分布式架构他就是一个基于网络通信组成的一个超级计算机

经常用到的协议 TCPIP、UDP

TCP/IP：定义了主机如何连接如Inter网以及之间进行通信的一个标准

TCP/IP协议在TCP四层模型上：应用层、传输层、网络层、链路层、物理传输层

![70][]

![70 1][]

OSI七层模型在这个基础之上多了两个模型：

表达层和会话层

3次握手和4次挥手协议：

![70 2][]

所谓的三次握手，需要TCP建立三个包确认连接的建立：

（1）第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN\_SENT状态，等待Server确认。

（2）第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN\_RCVD状态。

（3）第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

SYN攻击也叫作DDOS：客户端在指定时间内伪造大量不存在的ip地址导致服务器端的连接占满，原本应该给正常请求的数据的server资源被无效的ip连接一直处于SYN\_RCVD状态，导致后续正常的请求无法进入请求的队列，造成网络阻塞，系统瘫痪。

4次挥手协议：

![70 3][]

全双工：数据通信的双方允许数据向两个方向进行传输

单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输

半双工：数据传输允许数据在两个方向上传输，但是在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，有点像换了方向的单工

（1）第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN\_WAIT\_1状态。

（2）第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE\_WAIT状态。

（3）第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST\_ACK状态。

（4）第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME\_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

UDP：不保证数据一定到达

BIO/NIO

BIO:同步吧阻塞

NIO：同步非阻塞

AIO：异部非阻塞

![70 4][]

BIO(阻塞式的io):

典型BIO的代码：

server和socket

server端代码如下：

package com.socketdemo;
    
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class SocketServer {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
    
            ServerSocket serverSocket = null;
    
            try{
                serverSocket = new ServerSocket(8888);
                Socket socket = serverSocket.accept();
    
                BufferedReader reader = new BufferedReader( new InputStreamReader(socket.getInputStream()) );
    
                System.out.println(reader.readLine());
    
                reader.close();
    
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                serverSocket.close();
            }
    
        }
    
    }

client端的代码如下：

package com.socketdemo;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.PrintWriter;
    import java.net.Socket;
    
    public class SocketClient {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
    
            Socket socket = new Socket("localhost",8888);
    
            PrintWriter pw = new PrintWriter( socket.getOutputStream(),true );
    
            pw.println("feifei");
    
            pw.close();
    
            socket.close();
        }
    
    }

Multicast(组播):

单播 一对一点对点的通信

广播 发一条消息之后，该区域内的所有人都能够收到消息

组播 介于单播和广播之间的，在组内进行广播，需要指定组的名称

组播的例子：

server端：

package com.Multicast;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.*;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    public class MulticastServer {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    
            InetAddress group = InetAddress.getByName("224.5.6.7");
    
            MulticastSocket socket = new MulticastSocket();
    
            for( int i=0;i<10;i++ ){
    
                String data = "Hello Mic";
                byte[] bytes = data.getBytes();
                // DatagramPacket 表示的是发送的是 UDP 的数据
                socket.send( new DatagramPacket( bytes,bytes.length,group,8888 ) );
                TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
            }
    
        }
    
    }

client端：

package com.Multicast;
    
    import java.net.DatagramPacket;
    import java.net.InetAddress;
    import java.net.MulticastSocket;
    import java.net.UnknownHostException;
    
    
    /**
     *
     */
    public class MulticastClient {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            InetAddress group = InetAddress.getByName("244.5.6.7");
            try {
    
                MulticastSocket socket = new MulticastSocket();
    
                socket.joinGroup(group);
    
                byte[] buf = new byte[256];
    
                while(true){
                    DatagramPacket msgPacket = new DatagramPacket( buf,buf.length );
                    socket.receive( msgPacket );
                    String msg = new String( msgPacket.getData() );
                    System.out.println("接收到的数据" + msg);
                }
    
    
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
    
    
        }
    
    }

[70]: /images/20220511/76f4b8be62d94d3596d895e61ca0685b.png
[70 1]: /images/20220511/dafd47134243493184b891210fb96369.png
[70 2]: /images/20220511/735d4211226348ea9b64bd8804e75044.png
[70 3]: /images/20220511/71c1955f215141fcab96c9f7a863a12d.png
[70 4]: /images/20220511/385af8dc10984fc3b5a0f7b212d3010a.png