Socket套接字

Socket详解 - CSDN博客

socket编程 - CSDN博客

总结一下套接字进行通信的过程：

1.使用socket()函数创建套接字： 

    socket() 函数用来创建套接字，确定套接字的各种属性， 即socket()函数的三个参数   域（domain），类型（type）和协议（protocol）

（1）domain：即协议域，又称为协议族（family），域  指定套接字通信中使用的网络介质（即 决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址），最常见的套接字域是AF_INET，它指的是Internet网络；   

   常用的协议族有，AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL；如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。

（2）type：指定socket类型（其实就是通信方式）。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM；        

           1） SOCK_STREAM 提供有序的、可靠的、双向的和基于连接的字节流，使用带外数据传送机制，为Internet地址族使用TCP。  

           2）SOCK_DGRAM 支持无连接的、不可靠的和使用固定大小（通常很小）缓冲区的数据报服务，为Internet地址族使用UDP。

（3）protocol：故名思意，就是指定协议（通常使用默认就可以了（也就是最后一个参数填0））。       常用的协议有，IPPROTO_TCP、    IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等

2.使用bind()将套接字与特定的IP地址和端口绑定起来：

    服务器端要用 bind() 函数将套接字与特定的IP地址和端口绑定起来，只有这样，流经该IP地址和端口的数据才能交给套接字处理；即 bind()函数把一个地址族中的特定地址赋给socket

（1）sockfd：即socket描述字，它是通过socket()函数创建的，唯一标识一个socket。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。

（2）addr：一个const struct  sockaddr *指针，指向要绑定给sockfd的协议地址。这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同

（3）addrlen：对应的是地址的长度。

3.使用connect()函数用来建立连接：

    客户端要用 connect() 函数建立连接。

     connect函数的第一个参数sockfd, 即为客户端的socket描述字，第二参数 addr 为服务器的socket地址，第三个参数addrlen, 为socket地址的长度。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。

4.使用listen()函数让套接字进入被动监听状态 ：

    通过 listen() 函数可以让套接字进入被动监听状态，listen() 只是让套接字进入监听状态，并没有真正接收客户端请求，listen() 后面的代码会继续执行，直到遇到 accept()。accept() 会阻塞程序执行（后面代码不能被执行），直到有新的请求到来。

    listen函数的第一个参数sockfd, 即为要监听的socket描述字，第二个参数backlog, 为相应socket可以排队的最大连接个数。socket()函数创建的socket默认是一个主动类型的，listen函数将socket变为被动类型的，等待客户的连接请求。

5.使用accept()函数随时响应客户端的请求：

    所谓被动监听，是指当没有客户端请求时，套接字处于“睡眠”状态，只有当接收到客户端请求时，套接字才会被“唤醒”来响应请求。 

     accept函数的第一个参数为服务器的socket描述字，第二个参数为指向struct sockaddr *的指针，用于返回客户端的协议地址，第三个参数为协议地址的长度。如果accpet成功，那么其返回值是由内核自动生成的一个全新的描述字，代表与返回客户的TCP连接。

6.recvmsg()/sendmsg()调用网络I/O进行读写操作，实现了网咯中不同进程之间的通信！

网络I/O操作有下面几组：

read()/write()

recv()/send()

readv()/writev()

recvmsg()/sendmsg()

recvfrom()/sendto()

推荐使用 recvmsg()/sendmsg()函数，这两个函数是最通用的I/O函数，实际上可以把上面的其它函数都替换成这两个函数

7.close()函数

在服务器与客户端建立连接之后，会进行一些读写操作，完成了读写操作就要关闭相应的socket描述字，好比操作完打开的文件要调用close( ) 函数关闭打开的文件。

close一个TCP socket的缺省行为时把该socket标记为以关闭，然后立即返回到调用进程。该描述字不能再由调用进程使用，也就是说不能再作为read或write的第一个参数。

注意：close操作只是使相应socket描述字的引用计数-1，只有当引用计数为0的时候，才会触发TCP客户端向服务器发送终止连接请求。

三次握手和四次挥手中对应的套接字

三次握手对应的套接字：

三次握手对应的套接字

当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN  K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。

总结：客户端的connect在三次握手的第二个次返回，而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。

四次挥手对应的套接字：

四次挥手对应的套接字

某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；

另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；

一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；

接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。