socket编程深入了解

1. 使用socket建立套接字描述符时，内核实际上会注册一个socket结构体，可以在内核源码里找到，socket结构体定义如下：

struct socket

{

    socket_state state;

    unsigned long flags;

    const struct proto_ops *ops;

    struct fasync_struct *fasync_list;

    struct file *file;

    struct sock *sk;

    wait_queue_head_t wait;

    shrot type;

};

其中，struct sock包含一个sock_common结构体，sock_common结构体又包含struct inet_sock结构体：

struct inet_sock

{

    struct sock sk;

    #if defined(CONFIG_IPV6)||defined(CONFIG_IPV6_MODULE)

    struct ipv6_pinfo *pinet6;

    #endif

    _u32 daddr; //ipv4的目的地址

    _u32 rcv_saddr;//ipv4的本地接收地址

    _u16 dport;//目的端口

    _u16  num;//本地端口（主机字节序）

};

因此内核注册的socket结构体里，包含了本地ip和port以及目的ip和port.

2.bind为套接字描述符绑定ip和port，目的就是将主机暴露在网络中（服务端都使用bind，为客户端提供ip和端口）,而在客户端可以不需要使用。

3.客户端使用connect连接服务端成功时，内核就会给socket结构体完善目的信息（目的ip和port）。

4.服务端listen函数将socket套接字由主动变为被动（使成为监听套接字），只用来连接客户端和设置允许同时最大连接数。因此监听套接字里的socket结构体里没有目的ip和端口。

5.服务端accept函数通过监听套接字等待客户端连接，和返回与客户端连接的连接套接字。内核里根据连接套接字找到的socket结构体有目的ip和端口。

问题：服务端有监听套接字和连接套接字（如果多个客户端相连，就会有多个连接套接字），当客户端发消息时，如何区分是发到哪个套接字？

显然，服务端所有套接字本地ip和port都是一个。我们都知道一个端口只能绑定一个套接字，这里是为什么呢？

我要说明一下，监听套接字是我们绑定的ip和port。而通过accept产生的连接套接字它的ip和port不是绑定的而是复制监听套接字里的。

当客户端（通过connect）发送连接请求时，服务端就会使用监听套接字，进行accept处理。建立一个连接套接字。监听套接字和连接套接字是互不影响，当close掉监听套接字后，连接套接字仍能使用，反之，一样。

当多个客户端连接服务端后（此时服务端有多个连接套接字），都给服务端发送数据，那么服务端怎么区分由哪个连接套接字接收数据的呢？

系统内核会为每个套接字注册一个socket结构体，当产生一个连接套接字时，内核会添加一个带有本地ip,port和目的ip，port的socket结构体。当协议将数据传到服务端时，会根据服务端内核注册的socket结构体找到与客户端相连接的套接字，并将数据放到该套接字的接受缓冲区中。

附：ip地址，网络中每个ip地址都是唯一的，可以找到主机。

        port（端口号）：每个端口号只能被一个进程使用，每个进程能监听多个端口号。因此，端口号可以用来唯一标识一个进程。在通讯里，用来告知主机哪个进程来处理信息。