LV.8 D6 socket套接字及TCP的实现框架 学习笔记
socket套接字
体系结构的两种形式
网络的体系结构 (Network Architecture) 是计算机网络的各层及其协议的集合，就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义（不涉及实现）
实现 (implementation) 是遵循这种体系结构的前提下，用何种硬件或软件完成这些功能的问题
几种常见的网络编程接口
Berkeley UNIX 操作系统定义了一种 API，它又称为套接字接口 (socket interface)
微软公司在其操作系统中采用了套接字接口 API，形成了一个稍有不同的 API，并称之为 Windows Socket
AT&T 为其 UNIX 系统 V 定义了一种 API，简写为 TLI (Transport Layer Interface)
socket常用API介绍
三元组【IP地址，端口，协议】
IP地址：标识计算机
端口号：标识计算机当中的进程
协议：指定数据传输的方式
/*创建套接字*/
int socket(int domain, int type, int protocol);
/*绑定通信结构体*/
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
/*监听套接字*/
int listen(int sockfd, int backlog);//backlog表示队列长度
/*处理客户端发起的连接，生成新的套接字*/
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
/*向服务器发起连接请求*/
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
注意：1.创建套接字只能用socket函数，不能用open函数
2.bind函数中使用的IP和端口必需转换成大端字节序
地址族结构体
//通用地址族结构体
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family;
char sa_data[14];
}
//sa_family
AF_UNIX 使用本地域套接字的地址结构，用于本地通信
AF_INET 使用IPv4的通信地址结构
AF_INET6 使用IPv6的通信地址结构
....
/*IPV4地址族结构体*/
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family;
in_port_t sin_port;
struct in_addr sin_addr;
};
struct sockaddr {
uint32_t s_addr;
};
/*IPV6地址族结构体*/
struct sockaddr_in6 {
sa_family_t sin6_family;
in_port_t sin6_port;
uint32_t sin6_flowinfo;
struct in_addr sin_addr;
uint32_t sin6_scope_id;
};
struct sockaddr {
unsigned char s6_addr[16];
};
套接字类型
流式套接字 (SOCK_STREAM) 提供可靠的、面向连接的通信流；它使用TCP，从而保证数据传输的可靠性和顺序性
数据报套接字 (SOCK_DGRAM) 定义了一种不可靠、面向无连接的服务，数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证是可靠、无差错的。它使用数据报协议UDP
原始套接字（SOCK_RAW) 允许直接访问底层协议，如IP或ICMP，它功能强大但使用较为不便，主要用于协议开发。
TCP通信的实现过程
1.通信之前，客户和服务器先创建套接字
2.服务器端调用 bind，把端口号和本地 IP 地址填写到已创建的套接字中。
3.服务器端调用 listen（收听），把套接字设置为被动方式，以便随时接受客户的服务请求。UDP 服务器不使用 listen 系统调用。
（把客户端依次放入一个队列，listen函数负责指定队列的长度，accept函数负责客户端出队）
4.服务器端调用 accept（接受），以便把远地客户进程发来的连接请求提取出来。UDP 服务器不使用 accept 系统调用
5.客户进程调用 connect，以便和远地服务器建立连接（这就是主动打开）。
6.客户和服务器在 TCP 连接上使用 write传送数据，使用 read接收数据。
7.客户或服务器通信结束，调用 close 释放连接和撤销套接字。