Was ist ein Netzwerk?

Die in diesem Blog verfassten Artikel wurden mit dem Ziel erstellt, zu unterrichten. Außerdem können die Informationen im Artikel falsch sein, also seien Sie bitte vorsichtig.

Ein Netzwerk ist eine Struktur, in der entfernte Computer nach festgelegten Regeln Daten austauschen. Auch Online-Spiele, Webbrowser und Chat-Programme beginnen grundsätzlich mit dem Prozess des Sendens von Daten und des Empfangens einer Antwort.

Finden Sie ein Programm anhand der Adresse und des Ports

Eine IP-Adresse ist eine Adresse, die zum Auffinden eines Computers in einem Netzwerk verwendet wird. Die Portnummer gibt an, welches Programm mit dem Computer kommuniziert.

192.168.0.10:7777
└─ IP-Adresse └─ Port

Der Server wartet auf eine Anfrage an einem bestimmten Port und der Client versucht, eine Verbindung zur Adresse und zum Port des Servers herzustellen. Nach der Verbindung tauschen beide Seiten Nachrichten im versprochenen Format aus.

Protokolle sind die Regeln für den Datenaustausch

Anhand der gesendeten Bytes können Sie nicht erkennen, ob es sich um eine Anmeldeanfrage oder einen Zeichenspeicherort handelt. Daher werden Nachrichtentyp, Länge und Reihenfolge der Werte im Voraus festgelegt.

[Nachrichtentyp][Datenlänge][Tatsächliche Daten]
[MOVE        ][12         ][x, y, z]

Dieses Versprechen wird als Protokoll bezeichnet. Wenn Server und Client nicht dieselben Regeln verwenden, können diese nicht richtig interpretiert werden.

TCP und UDP

TCP stellt sicher, dass die Daten in der richtigen Reihenfolge ankommen und bei Verlust erneut gesendet werden. Es eignet sich gut für Aufgaben, bei denen es auf Genauigkeit ankommt, wie z. B. Dateiübertragung, Anmeldung und Chatten.

UDP verfügt über eine einfache Verbindungs- und Neuübertragungsverwaltung, wodurch Verzögerungen leicht reduziert werden können. Stattdessen können Daten verschwinden oder ihre Reihenfolge ändern, daher muss das Programm bestimmen, welche Zuverlässigkeitsbehandlung erforderlich ist.

TCP: Priorisiert die genaue Zustellung.
UDP: Gut für die Priorisierung einer schnellen Lieferung und eines aktuellen Status.

Online-Spiele müssen Verzögerungen verbergen

Netzwerkdaten kommen nicht sofort an. Vorhersage und Interpolation werden verwendet, um den Client-Bildschirm reibungslos zu gestalten, und wichtige Entscheidungen werden häufig in einer Struktur getroffen, in der der Server die endgültige Entscheidung trifft.

Der Beginn der Netzwerkprogrammierung ist keine komplizierte Synchronisierung. Es ist eine gute Idee, mit einem kleinen Echo-Programm zu beginnen, bei dem ein Client eine Zeichenfolge sendet und der Server dieselbe Zeichenfolge zurückgibt und dabei Verbindungen, Nachrichten und Fehlerbehandlung überprüft.