UNIX网络编程卷一笔记第四章基本TCP套接字编程

悠悠 2022-01-21 04:23 277阅读 0赞

## 1 socket函数 ##

int socket(int family, int type, intprotocol);

其中family是协议族，type是套接字类型，protocol为某个协议组合，设为0的话是取family和type组合的系统默认值。

常用的family值有：AF\_INET(IPV4)、AF\_INET6(IPV6)。

常用的type值有：SOCK\_STREAM(TCP|SCTP)、SOCK\_DGRAM(UDP)、SOCK\_SEQPACKET(SCTP)。

## 2 connect函数 ##

客户端调用connect前不必非得调用bind。如果是TCP套接字，connect会在三路握手建立成功或出错时才返回，出错返回可能是：

1. TCP客户没收到SYN分节，返回超时错误。

2. 服务器端的响应为RST，表明该服务器没有进程在监听此端口。产生RST的三个条件：SYN到达的端口没有监听进程；TCP想取消一个已有连接；TCP接到不存在的连接上的分节。

3. 客户发出的SYN被路由认为不可到达。客户内核会重发，若超时后未成功则返回错误。

connect导致套接字状态从CLOSED转移到SYN\_SENT，若成功再转移到ESTABLISHED，若失败则该套接字不再可用，必须关闭。这样的套接字不可再connect，需要close后重新调用socket获取。

## 3 bind函数 ##

bind是将本地协议地址绑定到套接字上。绑定时未指定的IP地址和端口会由内核选择。

TCP客户通常不绑定，在connect时，内核选择源IP地址。TCP服务器如果没有绑定IP地址，内核将在建立连接时把客户发送的SYN的目的IP设为服务器的源IP地址。

IPV4的通配地址为INADDR\_ANY，IPV6的通配地址为IN6ADDR\_ANY\_INIT。

没有指定bind的端口号时，需要用getsockname来返回协议地址，再获取端口号。

进程捆绑非通配IP到套接字上的常见例子是同一主机上提供多个Web服务器，每个服务器的副本捆绑不同的IP。另一种方法是单个服务器进程绑定通配地址，当客户连接到达时，用getsockname获取客户的目的IP，再处理相应的服务请求。

## 4 listen函数 ##

仅由TCP服务器调用：

1. socket创建的套接字为主动套接字，listen时会转换成被动套接字，从CLOSED转换为LISTEN。

2. 第二个参数backlog规定了内核应该为相应套接字排队的最大连接个数。

内核要为监听套接字维护两个队列：

1. 未完成连接队列，客户的SYN已到达服务器，未完成三路握手，处于SYN\_RCVD状态。

2. 已完成连接队列，完成握手的连接，处于ESTABLISHED状态，等待被accept。

不要把backlog设为0。

## 5 accept函数 ##

服务器用accept从已完成连接队列头返回下一个已完成连接。

用clientaddr的sin\_addr和sin\_port字段查看客户的IP和端口。

## 6 fork和exec函数 ##

进程在调用exec前打开的描述符通常跨exec继续保持打开，但可以用fcntl设置FD\_CLOEXEC禁止掉。

## 7 并发服务器 ##

多进程的并发服务器，监听进程在fork后要关掉connfd，子进程在fork后要关掉listenfd，否则描述符的引用计数不为0，在close时不会真正关闭。

## 8 close函数 ##

close后的套接字描述符不能再使用，但TCP将尝试发送已排队的任何数据，完毕后进行正常的终止序列。

## 9 getsockname和getpeername函数 ##

前者返回套接字的本地端的地址结构，后者返回外地端的地址结构。只知道connfd的时候，获取客户身份的唯一途径就是调用getpeername。

exec后的程序获取connfd的方法：

1. 将描述符转为字符串，作为命令行参数传给新程序。

2. 约定在调用exec前，总把某个特定描述符设置为connfd，如将0、1、2设置为connfd。

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