学习笔记——套接字socket

协议栈（Protocol Stack），也成为协议族（Protocol Suit），将各层协议按照层次顺序组合在一起，构成协议栈。

协议栈反映了网络中文件的传输过程，发送数据——由上层协议至底层协议；接受数据——由底层协议至上层协议。较为流行的是以太网的五层协议：运用层(HTTP,TELNET,DNS,EMILE)、传输层(TCP,UDP)、网络层(IP)、数据链路层(WI-FI)、物理层。

协议栈的构建有三种方法：函数调用（各层之间通过调用函数进行信息传递，Linux采用）、消息传递、包队列。

TCP/IP五层模型中，最上层应用层的运用程序基本都是通过Linux Socket 接口来与内核空间的协议栈进行通信的。Socket是操作系统为应用程序员提供的API，有时也称为“套接字”，其主要作用方式如下

• 在客户/服务器（C/S）的结构中，通信双方一方作为服务器，一方作为客户机。服务器等待客户请求（listen），建立连接之后给出响应；客户则向服务器提出申请。为保证服务器能持续监听客户动态，服务器一般作为守护进程始终运行着，监听网络端口，一旦有客户请求，就会启动一个服务进程来响应客户，自己继续监听服务端口。
  • 描述：
    • 即通信的步骤：服务器监听、客户端请求、建立连接。
    • 建立连接的方式有TCP和UDP两种，在这两种方式下均有16位的端口号
    • 主机在网络中依靠IP来唯一标识，但是主机中同时运行着很多进程。当主机收到报文数据后，是把这个数据传给QQ还是传给微信呢？就由引入了端口的概念，用端口号来唯一标识一个进程，共有两个字节（octet）16位，0~65535，共65536个端口号。
    • 网络中进行通信的是进程而不是主机，则要唯一标明这个进程需要：IP地址+端口号。
    • 套接字socket就是用来描述IP地址和端口号的，应用程序通过端口号来和外接程序进行通信。
  • 参数：
    • 套接字的地址结构，被写在sockaddr_in这个结构体中，是因特网类型下的套接字地址结构。这个结构体在<netinet / in>的头文件中定义。这个结构体包含三个内容：协议族（IPv4/IPv6等等），16位的TCP或者UDP端口号，32位的IPv4的地址。
    • sockaddr也是一个结构体，是通用的套接字地址结构。通常作为函数的参数传入。
  • 代码：
    • 一个进程弱项实现网络通信，首先应该做的是调用socket函数，socket（int family，int type，int protocol）三个参数分别指定通信协议类型（IPv4或IPv6），产生套接字的类型（字节流，数据报或者其他），protocol表示采用的传输协议（TCP或UDP或其他）。函数结果返回一个套接字标识符号 sockfd
    • bind（）函数，可以用来将这个产生的标识符和特定的IP地址以及端口号进行绑定。
    • listen（）函数，监听特定的套接字标识符。（服务器端使用）
    • accept（）函数，建立连接。（服务器和客户端都要执行）建立好连接之后就可以进行数据传输了。
    • close（）将该套接字关闭。

以上简述了套接字的使用，总而言之就是一种用来将数据报文分配给特定端口进程的一种方法。