上一节我们对TCP的报文和连接过程做了介绍，本节通过Socket的方式对整个通信过程再次进行一次整理（使用Socket方式易于加深对以太网通信过程的理解，在此讲解使用的是完整版Socket）。
服务器端初始化：
（1）调用socket，向内核申请一个套接字sock
（2）调用bind将sock与服务器端的IP与PORT绑定
（3）调用listen将套接字设为监听模式，准备接收客户端连接请求
（4）调用accept等待并接收客户端的连接请求，建立好TCP连接后，该函数会返回一个新的已连接套接字connected
创建连接：
（1）客户端调用socket创建套接字
（2）调用connect，向服务器发送连接请求
（3）connect会发送一个请求SYN段并阻塞等待服务器应答（第一次握手）
（4）服务器收到SYN，会给客户端发送一个确认应答ACK，同时发送一个请求（SYN）建立连接（第二次握手）
（5）客户端收到服务器发的SYN+ACK段，表明客户端连接已建立成功，进入已连接状态。客户端再向服务器发送一个ACK段，服务器收到后则服务器连接成功。
数据传输：
（1）服务器端使用accept连接建立成功后（通信双方可同时写数据，支持全双工），调用read开始读数据，若没有数据则阻塞等待
（2）客户端调用write向服务器发送数据请求，客户端收到之后调用read处理请求，此过程服务器调用read阻塞等待
（3）服务器调用write将处理好的请求发送给客户端，再次调用read等待下一个请求
（4）客户端收到后从read返回，发送下一条请求，如此循环下去
断开连接：
（1）没有数据，则客户端调用close关闭连接，给服务器发送一个断开连接请求FIN段（第一次握手）
（2）服务器收到客户端的FIN段，给客户端发送一个确认应答ACK段，表明同一断开连接。客户端收到ACK段并调用read返回0，表明客户端连接已经断开（第二次握手）
（3）read返回0后，服务器知道客户端已经断开连接，它也调用close关闭连接，给客户端发送一个断开连接请求FIN段（第三次握手）
（4）客户端收到服务器发送的FIN段，就给服务器一个确认应答ACK段，表明同意断开连接。客户端进入TIME\\\_WAIT状态，服务器收到客户端的ACK段后也断开连接
实验使用MB-039开发板，在应用工程中使用LwIP+FreeRTOS，实验展示如何制作一个TCP Server\\\_socket，并收发数据，实验使用到的硬件如下：
如图是MB-039（完整原理图可以通过MM32官网下载）的Ethermac部分。
各个信号引脚对应如下：
Server\\\_socket实验用到的API大部分在前面已经进行讲解（只是对NETCONN接口编辑方式进行二次封装），本节只介绍一个比较关键的API：setsockopt(s,level,optname,opval,optlen)。
从名称中就可以看出函数功能用于设置套接字的一些选项，我们关注一下参数：
（1）level有多个常用的选项
SOL\\\_SOCKET：表示在Socket层
IPPROTO\\\_TCP：表示在TCP层
IPPROTO\\\_IP：表示在IP层
（2）optname 表示该层的具体选项名称
level为SOL\\\_SOCKET时，有以下选项：SO\\\_REUSEADDR（允许重用本地地址和端口）、SO\\\_SNDTIMEO（设置发送数据超时时间）、SO\\\_SNDTIMEO（设置接收数据超时时间）、SO\\\_RCVBUF（设置发送数据缓冲区大小）等。 level为IPPROTO\\\_TCP时，有以下选项：TCP\\\_NODELAY（不使用Nagle算法）、TCP\\\_KEEPALIVE（设置TCP保活时间）等。 level为IPPROTO\\\_IP选项，有以下选项：IP\\\_TTL（设置生存时间）、IP\\\_TOS（设置服务类型）等。
实现Server\\\_socket函数：
static void server_socket(void* thread_param)
{
int sock = -1, connected;
char* recv_data;
struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
socklen_t sin_size;
int recv_data_len;
printf("The local port number is%d\n\n", LOCAL_PORT);
recv_data = (char*)pvPortMalloc(RECV_DATA);
if (recv_data == NULL) {
printf("No memory\n");
goto __exit;
}
sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sock < 0) {
printf("Socket error\n");
goto __exit;
}
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
server_addr.sin_port = htons(LOCAL_PORT);
memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));
if (bind(sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
printf("Unable to bind\n");
goto __exit;
}
if (listen(sock, 5) == -1) { // （1）
printf("Listen error\n");
goto __exit;
}
while(1) {
sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
connected = accept(sock, (struct sockaddr*)&client_addr, &sin_size); // （2）
printf("new client connected from (%s, %d)\n",
inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
{
int flag = 1;
setsockopt(connected,
IPPROTO_TCP, /* set option at TCP level */
TCP_NODELAY, /* name of option */
(void*) &flag, /* the cast is historical cruft */
sizeof(int)); /* length of option value */ // （3）
}
while(1) {
recv_data_len = recv(connected, recv_data, RECV_DATA, 0); // （4）
if (recv_data_len <= 0)
break;
printf("recv %d len data\n", recv_data_len);
write(connected, recv_data, recv_data_len); // （5）
}
if (connected >= 0)
closesocket(connected); // （6）
connected = -1;
}
__exit:
if (sock >= 0) closesocket(sock);
if (recv_data) free(recv_data);
}
（1）进入监听状态
（2）阻塞应用线程直至与远端主机建立TCP连接，建立成功后远程主机的信息将保持在连接句柄中（connected）
（3）对套接字connected进行设置：在TCP层，不使用Nagle算法
（4）处理客户端的连接请求，接收远程主机信息
（5）将接收的数据进行转发
（6）主动关闭客户端的连接
到这里已经完成了Server\\\_socket函数的创建，看一下PC的IP地址，设备需要处于同一网段方便测试。打开命令行窗口输入：ipconfig
PC的地址为：192.168.105.34，在sys\\\_arch.h文件中对DEST\\\_IP\\\_ADDR0 、DEST\\\_IP\\\_ADDR1、DEST\\\_IP\\\_ADDR2、DEST\\\_IP\\\_ADDR3进行修改，DEST\\\_PORT 随意修改。
#define LOCAL_PORT 2021
#define IP_ADDR0 192
#define IP_ADDR1 168
#define IP_ADDR2 105
#define IP_ADDR3 26
将程序下载入开发板中，使用NetAssist进行如下设置：
（1）协议设置，此时设备为Server，则PC为Client
（2）设置远程主机地址（即设备地址）
（3）端口号
点击连接，若提示连接失败，则Ping一下开发板地址，可以正常Ping通则检查端口号；如果无法Ping通则需要对工程进行检查。
任意输入字符进行发送。
通过上图可以观察到发送成功，并且设备返回数据与发送数据一致，表明实验成功。实验程序请登录我们的官网（https://www.mindmotion.com.cn/products/mm32mcu/mm32f/mm32f\\_mainstream/mm32f3270/）下载MM32F3270 SDK，工程路径如下：~\MM32F3270\\\_Lib\\\_Samples\\\_V0.90\Demo\\\_app\Ethernet\\\_Demo\ETH\\\_RTOS\Freertos\\\_Server\\\_socket。
我们下节的题目为《基于MM32F3270以太网UDP\\\_socket使用》。
