socket基本概念

小咪咪 2021-12-03 06:43 271阅读 0赞

# 　**1.socket 是什么？** #

在计算机通信领域，socket 被翻译为“套接字”，它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。通过 socket 这种约定，一台计算机可以接收其他计算机的数据，也可以向其他计算机发 送数据。

# 　　**2.[Linux][] 中的 socket 是什么？** #

在 UNIX/Linux 系统中，为了统一对各种硬件的操作，简化接口，不同的硬件设备也都被看成一个文件。对这些文件的操作，等同于对磁盘上普通文件的操作。  
　　UNIX/Linux 中的一切都是文件！  
为了表示和区分已经打开的文件，UNIX/Linux 会给每个文件分配一个 ID，这个 ID 就是一个整数，被称为文件描述符（File Descriptor）。例如：

*  通常用 0 来表示标准输入文件（stdin），它对应的硬件设备就是键盘；
 *  通常用 1 来表示标准输出文件（stdout），它对应的硬件设备就是显示器。

UNIX/Linux 程序在执行任何形式的 I/O 操作时，都是在读取或者写入一个文件描述符。一个文件描述符只是一个和打开的文件相关联的整数，它的背后可能是一个硬盘上的普通文件、FIFO、管道、终端、键盘、显示器，甚至是一个网络连接。  
　　请注意，网络连接也是一个文件，它也有文件描述符！你必须理解这句话。  
我们可以通过 socket() 函数来创建一个网络连接，或者说打开一个网络文件，socket() 的返回值就是文件描述符。有了文件描述符，我们就可以使用普通的文件操作函数来传输数据了，例如：

*  用 read() 读取从远程计算机传来的数据；
 *  用 write() 向远程计算机写入数据。

**　　你看，只要用 socket() 创建了连接，剩下的就是文件操作了，网络编程原来就是如此简单！**

# **　　3.套接字的类型** #

**　　**<1>流格式套接字（基于TCP）

SOCK\_STREAM 是一种面向连接的、可靠的、双向的通信数据流，数据可以准确无误地到达另一台计算机，如果损坏或丢失，可以重新发送。

SOCK\_STREAM 有以下几个特征：

*   *  　　数据在传输过程中不会消失；
     *  　　数据是按照顺序传输的；
     *  　　数据的发送和接收不是同步的（有的教程也称“不存在数据边界”）--有缓存区

<2>数据报格式套接字（基于UDP）

SOCK\_DGRAM 是无连接的不可靠的，不会进行数据的检查

它有以下特征：

*   *  　　强调快速传输而非传输顺序；
     *  　　传输的数据可能丢失也可能损毁；
     *  　　限制每次传输的数据大小；
     *  　　数据的发送和接收是同步的（有的教程也称“存在数据边界”）。

[4.面向连接套接字与无连接套接字的区别][4.]

《1》无连接的套接字

*   *  数据包的路径随意
     *  受到：路径长短开销、路径拥堵、路由排队时延（可能丢包）的影响
     *  尽力而为
     *  传输效率高，但是不可靠，有丢失数据包、捣乱数据的风险

《2》面向连接的套接字

*   *  在发送方和接收方之间建立链路（虚电路）
     *  数据按顺序的可靠传输
     *  非常可靠，万无一失，传输效率低，耗费资源多

# 　　5.OSI七层网络模型和TCP/IP的四层模型 #

<table style="border-color:#000000;border-width:0px;width:311px;border-style:solid;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;">应用层　</td> 
 <td style="text-align:center;">应用层</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;">表示层</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;">会话层</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;">传输层</td> 
 <td style="text-align:center;">传输层</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;">网络层</td> 
 <td style="text-align:center;">网络层</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;">数据链路层</td> 
 <td style="text-align:center;">网络接口</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="text-align:center;">物理层</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

两台计算机进行通信时，必须遵守以下原则：

*  必须是同一层次进行通信，比如，A 计算机的应用层和 B 计算机的传输层就不能通信，因为它们不在一个层次，数据的拆包会遇到问题。
 *  每一层的功能都必须相同，也就是拥有完全相同的网络模型。如果网络模型都不同，那不就乱套了，谁都不认识谁。
 *  数据只能逐层传输，不能跃层。
 *  每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务。

我们所说的 [socket][] 编程，是站在传输层的基础上，所以可以使用 TCP/UDP 协议，但是不能干「访问网页」这样的事情，因为访问网页所需要的 http 协议位于应用层。

6.TCP/IP 协议簇

TCP/IP 模型包含了 TCP、IP、UDP、Telnet、FTP、SMTP 等上百个互为关联的协议，其中 TCP 和 IP 是最常用的两种底层协议，所以把它们统称为“TCP/IP 协议族”。  
  
　　也就是说，“TCP/IP模型”中所涉及到的协议称为“TCP/IP协议族”，你可以区分这两个概念，也可以认为它们是等价的  
  
　　[socket][] 编程是基于 TCP 和 UDP 协议的，它们的层级关系如下图所示：

![TCP/IP协议的层次图][TCP_IP]

# 　**　**[7.IP、MAC和端口号——网络通信中确认身份信息的三要素][7.IP_MAC] #

<1>IP地址：一般一个局域网用一个IP地址（公网地址：买的），因为IPV4地址如果一台计算机一个肯定不够用

<2>MAC地址：固定的写在网卡上

<3>端口号：应用层程序的接口

本文参考：C语言中文网 http://c.biancheng.net/view/2128.html

转载于:https://www.cnblogs.com/zgqcn/p/10815778.html

[Linux]: http://c.biancheng.net/linux_tutorial/
[4.]: http://c.biancheng.net/view/2125.html
[socket]: http://c.biancheng.net/socket/
[TCP_IP]: /images/20211203/37ded01500b84e1594819ae35f17a36e.png
[7.IP_MAC]: http://c.biancheng.net/view/2132.html