socket、端口、进程的关系 socket、端口、进程的关系


socket、端口、进程的关系

socket、端口、进程的关系!

端口是TCP/IP协议中的概念,描述的是TCP协议上的对应的应用,可以理解为基于TCP的系统服务,或者说系统进程!如下图,FTP就需要占用特定的TCP端口。

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而 socket 呢,是网络编程中的概念,对TCP/IP协议进行了抽象和实现,并为应用层提供接口。这里的应用A,可以是FTP应用,它属于用户进程,通过socket与内核中的网络协议栈进行交互。

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socket 是核心,是枢纽,是进程与网络建立关系的必经之路!

1 内核是如何将数据包转发至 socket 的呢?

网络数据首先到达网卡,然后进入内核,由网络协议栈去处理,那么内核是如何进行数据分发的呢?它怎么知道该如何把数据交给特定的用户进程呢?

这时,就需要 socket 发挥作用了!

socket 中存储了特定的四元组: 源ip+port,目的ip+port;

1> bind 到特定 ip 和 port 的socket 对应 [src ip, src port) <=> (*, *)] ;
2> connect 到特定目的ip+port 的 socket 对应 [src ip, src port) <=> (dst ip,  dst port)];
3> accept 返回了的 socket 对应  [src ip, src port) <=> (dst ip,  dst port)];

那么内核根据数据包的四元组信息,就可以锁定特定的socket了。并可,系统中所有 socket 中的四元组信息,必定唯一,不可能重复!

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2 进程与socket的关系是怎样的呢?

每个进程,在内核中都有一个表,保存了该进程申请并占用的所有 socket 描述符,在进程看来,socket 其实跟文件也没有什么不同,只不过通过描述符获得的对象不同而已,接口对应的系统调用也不同。

那么进程跟socket是一一对应的吗?

其实不然,socket是一种资源,就像文件一样,一个进程打开了,另一个进程也可以用,只不过socket比较特殊而已。

理论上,能够通过 sendmsg 将 socket 描述符传递给其他进程,这样其他进程就可以调用该描述符的接口了。这种场景确实不怎么会用到,也没有进行实际验证。

当然,父子进程间,还有线程间,进行 socket 的共享,是比较常见的。

3 进程与端口

进程与端口,其实并没有什么直接或必然的关系,关键还是socket!

wireshark 抓包查看tcp协议数据包详情:

server:

#-*- coding:utf-8 -*-

from SocketServer import TCPServer, BaseRequestHandler
import traceback

class MyBaseRequestHandlerr(BaseRequestHandler):
    """
    #从BaseRequestHandler继承,并重写handle方法
    """
    def handle(self):
        #循环监听(读取)来自客户端的数据
        while True:
            #当客户端主动断开连接时,self.recv(1024)会抛出异常
            try:
                #一次读取1024字节,并去除两端的空白字符(包括空格,TAB,\r,\n)
                data = self.request.recv(1024).strip()

                #self.client_address是客户端的连接(host, port)的元组
                print "receive from (%r):%r" % (self.client_address, data)

                #转换成大写后写回(发生到)客户端
                self.request.sendall(data.upper())
            except:
                traceback.print_exc()
                break

if __name__ == "__main__":
    #telnet 127.0.0.1 9999
    host = ""       #主机名,可以是ip,像localhost的主机名,或""
    port = 9999     #端口
    addr = (host, port)

    #购置TCPServer对象,
    server = TCPServer(addr, MyBaseRequestHandlerr)

    #启动服务监听
    server.serve_forever()

client:

import socket

s = socket.socket( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM )
s.connect(( "xxx.xxx.xx.xx", 9999))
s.send("Hello socket!")

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总结

socket 的本质是一种资源,它包含了端到端的四元组信息,用来标识数据包的归属。因此,尽管 tcp 协议的端口号只有 65535 个,但是进程可拥有的 socket 数据却不限于此(受限于进程最大文件描述符数据);

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转载自blog.csdn.net/weixin_40694114/article/details/80233422