網絡開發基礎（游戲方向）之概念名詞

前言

1、一款網絡游戲分為客戶端和服務端兩個部分，客戶端程序運行在用戶的電腦或手機上，服務端程序運行在游戲運營商的服務器上。

2、客戶端和服務端之間，服務端和服務端之間一般都是使用TCP網絡通信。客戶端和客戶端之間通過服務端的消息轉發進行通信。

3、強聯網游戲和弱聯網游戲

強聯網游戲：這種游戲會頻繁地和服務端進行通信，會一直和服務器保持連接狀態，不停地和服務器之間交換數據。例如MMORPG、MOBA。

弱聯網游戲：這種游戲不會頻繁地進行數據通信，客戶端和服務端之間每次連接只處理一次請求，服務端處理客戶端請求后返回數據后就斷開連接了。例如三消休閑游戲，卡牌游戲。

特性	強聯網游戲	弱聯網游戲
連接方式	持久TCP/UDP連接	短時HTTP/HTTPS連接
通信頻率	高頻(10-60次/秒)	低頻(幾分鐘至幾小時一次)
數據傳輸量	大量實時狀態數據(位置、動作等)	少量業務數據(分數、道具等)
同步機制	幀同步/狀態同步	最終一致性同步
容錯能力	要求快速斷線重連	支持離線緩存后同步

4、

Socket(套接字)：主要用來完成長連接網絡游戲需求

HTTP(超文本傳輸協議)：用于客戶端（如瀏覽器）和服務器之間的網頁數據傳輸（如 HTML、圖片、視頻）。

FTP(文件傳輸協議)：用于在客戶端和服務器之間上傳/下載文件。

IP地址和端口號

? ? ?IP地址和端口號是計算機網絡中用于標識設備和服務的關鍵概念，它們共同確保數據準確傳輸到目標應用程序。

IP地址

作用：唯一標識網絡中的設備（如電腦、服務器、手機等）。

類型：

IPv4：32位地址，格式為?192.168.1.1（約42億個地址，已接近枯竭）。
IPv6：128位地址，格式為?2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334（解決IPv4不足的問題）。

分類：

公網IP：全球唯一，用于互聯網通信（如谷歌的?8.8.8.8）。
私網IP：局域網內使用（如?192.168.x.x、10.x.x.x），通過NAT轉換訪問公網。

端口號

作用：標識設備上的具體服務或應用程序（一臺設備可運行多個服務）。

范圍：16位數字（0-65535），分為三類：

知名端口（0-1023）：預留給系統服務（如HTTP: 80、HTTPS: 443、SSH: 22）。
注冊端口（1024-49151）：分配給用戶應用程序（如MySQL: 3306）。
動態端口（49152-65535）：臨時用于客戶端連接。

補充

1、本地開發可以使用?localhost:3000（localhost指向本機IP?127.0.0.1）。

2、為什么需要端口號？

IP地址只能定位設備，端口號進一步指定數據交給哪個應用程序處理。

3、端口號可以隨意設置嗎？

避免使用0-1023的知名端口（需管理員權限），通常選擇1024以上的端口。

4、查看本機ip地址

在windows操作系統中打開命令提示符窗口，然后輸入指令ipconfig查看本機的IP地址信息

快捷方式：運行窗口（win+R）-> 打開cmd -> ipconfig

5、可以通過送快遞來理解IP地址和端口號：IP地址相當于居住小區的樓棟號地址，端口號相當于門牌號。只有知道了小區樓棟地址+門牌號才能準確地把快遞送達。

TCP/IP協議

TCP/IP 協議概述

全稱：Transmission Control Protocol / Internet Protocol。即傳輸控制/網絡協議，也叫作網絡通訊協議。

作用：提供可靠的、端到端的數據傳輸，確保數據在網絡中正確路由和交付。

注意：TCP/IP協議不僅僅指的是TCP 和IP兩個協議，而是指一個由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等等協議構成的協議族?，只是因為在TCP/IP協議中TCP協議和IP協議最具代表性，所以被稱為TCP/IP協議。

TCP/IP 四層模型

層級	功能	典型協議
應用層	提供用戶接口和網絡服務	HTTP、FTP、DNS、SMTP、SSH
傳輸層	確保端到端的數據傳輸（可靠/不可靠）	TCP（可靠）、UDP（不可靠）
網絡層	負責尋址和路由（跨網絡傳輸）	IP（IPv4/IPv6）、ICMP、ARP
網絡接口層	物理連接和幀傳輸（數據鏈路+物理）	Ethernet（以太網）、Wi-Fi、PPP

總結

TCP/IP 是互聯網的基石，涵蓋應用層、傳輸層、網絡層、網絡接口層。
TCP?提供可靠傳輸，UDP?追求高效，IP?負責尋址和路由。
理解 TCP/IP 有助于診斷網絡問題（如延遲、丟包）和優化應用設計。

TCP和UDP

? ? ? ?TCP（傳輸控制協議）和 UDP（用戶數據報協議）是?TCP/IP 協議族?中最核心的兩個傳輸層協議，它們在數據傳輸方式、可靠性和應用場景上有顯著區別：

1、TCP:是一種面向連接、可靠的、基于字節流的傳輸層通信協議。

2、UDP:是一種無連接的、不可靠、但傳輸效率較高的協議。

TCP

傳輸控制協議（Transmission Control Protocol)

特點：

1、面向連接：通信前需要通過三次握手建立連接；結束時通過四次揮手釋放連接。

2、可靠傳輸：通過確認應答（ACK）、超時重傳、流量控制保證數據完整。

3、有序交付：數據按發送順序重組。

優點：

1、數據不丟失、不重復、按序到達。
2、適合對可靠性要求高的場景（如網頁、文件傳輸）。

缺點：

1、建立連接和確認機制引入額外開銷，延遲較高。
2、不適合實時性要求極高的應用（如視頻會議）。

UDP

用戶數據報協議(User Datagram Protocol)

特點：

1、無連接：直接發送數據，無需握手或斷開連接。

2、不可靠傳輸：無確認、重傳、流量控制機制，數據可能丟失或亂序。

3、高效低延遲：頭部僅8個字節（TCP至少20個字節），傳輸開銷小。

4、支持廣播/多播：可同時向多個目標發送數據（如視頻直播）。

優點：

1、傳輸速度快，實時性高。
2、適合對延遲敏感的應用。

缺點：

1、不保證數據完整性，可能丟包或亂序。
2、需應用層自行處理可靠性（如 QUIC 協議基于 UDP 實現可靠傳輸）。

對比

特性	TCP	UDP
連接方式	面向連接（三次握手）	無連接
可靠性	可靠（確認+重傳）	不可靠
數據順序	保證有序	不保證順序
流量控制	滑動窗口機制	無
擁塞控制	有（慢啟動、擁塞避免）	無
頭部大小	至少 20 字節	8 字節
傳輸效率	較低（延遲高）	極高（延遲低）
適用場景	網頁、文件、郵件	視頻、游戲、實時通信

三次握手和四次揮手

三次握手

Three-Way Handshake

流程	發送方	接收方	信息
第一次握手	客戶端	服務端	客戶端向服務端請求連接
第二次握手	服務端	客戶端	服務端同意連接請求，并告知客戶端
第三次握手	客戶端	服務端	客戶端開始連接操作

目的：在通信雙方（客戶端和服務端）之間建立可靠的 TCP 連接，同步初始序列號（ISN），確保雙方都能正常收發數據。

為什么需要三次握手？

防止歷史重復連接初始化：避免因網絡延遲導致的舊連接請求突然到達，造成資源浪費。
同步雙方初始序列號：確保雙方都知道對方的起始序列號，保證數據有序傳輸。
雙向確認：客戶端和服務端均確認對方的收發能力正常。

四次揮手

Four-Way Handshake

流程	發送方	接收方	信息
第一次揮手	客戶端	服務端	客戶端告訴服務器數據已發完，如果還有消息就快發完，否則將要斷開連接
第二次揮手	服務端	客戶端	服務器接受第一次揮手的信息，告訴客戶端繼續等待
第三次揮手	服務端	客戶端	服務器消息已發完，告訴客戶端可以開始斷開連接
第四次揮手	客戶端	服務端	客戶端接受到操作指令，等待一定一時間如果沒有收到服務器回復就開始斷開操作