TCP .NET（開発者向けの動作方法）

1. 信頼性

シーケンス番号、確認応答、再送信などの技術を使用して、TCPは信頼性の高いデータ配信を保証します。 送信者はデータパケットを送信し、その後、受信者によってそのパケットが正しく配信されたことを確認するために応答を待ちます。 応答が所定の時間内に受け取られない場合、送信者はデータパケットを再送信して配信を保証します。この信頼性メカニズムは、送信に関連したデータ損失やデータの損傷を回避するのに役立ちます。

2. コネクション指向通信

データを送信する前に、TCPプロトコルは送信者と受信者の間に接続を確立します。 送信者と受信者は、接続の設定中に同期を確立し、通信設定を決定するために三者間ハンドシェイクプロセスに参加します。データは、接続が切断されるまで、両当事者間で送受信できます。

3. フロー管理

TCPは、フロー制御メソッドを使用して、送信者から受信者へのデータ送信速度を管理します。 フロー制御は、受信者に多すぎるデータを送信しないようにするためにスライディングウィンドウ手法を使用します。 送信者は、受信者が利用可能なバッファスペースを広告する際に応答を行うことで、その送信速度を調整できます。 これにより、ネットワークリソースが効果的に利用され、混雑やバッファオーバーフローが回避されます。

TCPコードは2つの部分に分かれており、一方はサーバーで、もう一方はクライアントです。 サーバーコードはIPアドレスとポートを使用してクライアントにメッセージを送信し、クライアントはデータを受信して適宜処理します。

TCPサーバーコード

// Basic TCP Server Code in C#
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;

class TcpServer
{
    static void Main()
    {
        // Set up the server endpoint with localhost IP address and a specified port
        var endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 57472);

        // Create a new TcpListener and start listening for incoming connections
        TcpListener listener = new TcpListener(endPoint);
        listener.Start();
        Console.WriteLine("Server listening...");

        // Accept a TcpClient once a connection attempt is made
        TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();
        Console.WriteLine("Client connected");

        // Obtain a NetworkStream object for reading and writing data
        NetworkStream stream = client.GetStream();
        StreamWriter writer = new StreamWriter(stream);

        // Write a message to the client's stream and flush to ensure it's sent
        writer.WriteLine("Hello from the server");
        writer.Flush();

        Console.WriteLine("Message sent from server");
        // Close the client connection
        client.Close();

        // Stop the server listener after communication
        listener.Stop();
    }
}

// Basic TCP Server Code in C#
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;

class TcpServer
{
    static void Main()
    {
        // Set up the server endpoint with localhost IP address and a specified port
        var endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 57472);

        // Create a new TcpListener and start listening for incoming connections
        TcpListener listener = new TcpListener(endPoint);
        listener.Start();
        Console.WriteLine("Server listening...");

        // Accept a TcpClient once a connection attempt is made
        TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();
        Console.WriteLine("Client connected");

        // Obtain a NetworkStream object for reading and writing data
        NetworkStream stream = client.GetStream();
        StreamWriter writer = new StreamWriter(stream);

        // Write a message to the client's stream and flush to ensure it's sent
        writer.WriteLine("Hello from the server");
        writer.Flush();

        Console.WriteLine("Message sent from server");
        // Close the client connection
        client.Close();

        // Stop the server listener after communication
        listener.Stop();
    }
}

このサーバーコードでは、接続されたクライアントにデータパケットを送信するTCPサーバーコードを作成しています。 サーバーは着信接続を受け入れ、TCPソケットを介してメッセージを送信します。

TCPクライアントコード

// TCP client code
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;

class TcpClientExample
{
    static void Main()
    {
        // Set up the client to connect to the same endpoint as the server
        var endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 57472);

        // Initialize a new TcpClient and connect to the server endpoint
        TcpClient client = new TcpClient();
        client.Connect(endPoint);

        // Use a NetworkStream to read data received from the server
        NetworkStream stream = client.GetStream();
        StreamReader reader = new StreamReader(stream);

        // Read the response sent by the server and display it
        string response = reader.ReadLine();
        Console.WriteLine($"Message from server: {response}");

        // Close the connection once done
        client.Close();
    }
}

// TCP client code
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.IO;

class TcpClientExample
{
    static void Main()
    {
        // Set up the client to connect to the same endpoint as the server
        var endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 57472);

        // Initialize a new TcpClient and connect to the server endpoint
        TcpClient client = new TcpClient();
        client.Connect(endPoint);

        // Use a NetworkStream to read data received from the server
        NetworkStream stream = client.GetStream();
        StreamReader reader = new StreamReader(stream);

        // Read the response sent by the server and display it
        string response = reader.ReadLine();
        Console.WriteLine($"Message from server: {response}");

        // Close the connection once done
        client.Close();
    }
}

上記のクライアントコードでは、TCPソケットに接続し、TCPサーバーから受信した文字列メッセージを読み取って、そのメッセージをコンソールに表示します。 この例は、.NET環境における基本的なTCPクライアント-サーバー通信を示しています。