01Socket原理与编程基础.docVIP

Socket简介socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为4BDS UNIX的进程通信机制，取后一种意思。通常也称作套接字，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件，同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket，并绑定到一个端口上，不同的端口对应于不同的服务。Socket正如其英文原意那样，象一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间，每个插座有一个编号，有的插座提供220伏交流电， 有的提供110伏交流电，有的则提供有线电视节目。 客户软件将插头插到不同编号的插座，就可以得到不同的服务。Socket是进程通讯的一种方式，即调用这个网络库的一些API函数实现分布在不同主机的相关进程之间的数据交换。 几个定义： （1）IP地址：即依照TCP/IP协议分配给本地主机的网络地址两个进程要通讯，任一进程首先要知道通讯对方的位置，即对方的IP。 （2）端口号：用来本地通讯进程方便OS提交数据IP只是用来标识进程所在的主机,端口号运行在这个主机的进程一个本地进程在通讯时均会占用一个端口号，不同进程的端口号不同，因此在通讯前必须分配一个没有被的端口号。 （3）连接：指两个进程间的通讯链路。 （4）半相关：网络中用一个三元组可以在全局唯一标一个进程： （协议，本地地址，本地端口号） 这样一个三元组，一个半相关,它指定连接的每半部分。 （）全相关：一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，并且只能使用同一种高层协议。也就是说，不可能通信的一端用TCP协议，而另一端用UDP协议。因此一个完整的网间通信需要一个五元组来标识： （协议，本地地址，本地端口号，远地地址，远地端口号） 这样一个五元组，叫做一个相关（association），即两个协议相同的半相关才能组合成一个合适的相关，或完全指定组成一连接。 ? 二、客户/服务器模式 在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程间相互作用的主要模式是客户/服务器模式Client/Server或C/S模式，即客户向服务器发出服务请求，服务器接收到请求后，提供相应的服务。客户/服务器模式的建立基于以下两点： （1）首先，建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而造就拥有众多资源的主机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对等作用。 （2）其次，网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区，因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步，这就是基于客户/服务器模式的TCP/IP。 服务器端： 其过程是服务器方首先启动，并根据请求提供相应服务： （1）打开一通信通道并告知本地主机，它愿意在某一公认地址上的某端口（如FTP的端口可能为21）接收客户请求； （2）等待客户请求到达该端口； （3）接收到客户端的服务请求时，处理该请求并发送应答信号。接收到并发服务请求，要激活一新进程来处理这个客户请求（如UNIX系统中用fork、exec）。新进程处理此客户请求，并不需要对其它请求作出应答。服务完成后，关闭此新进程与客户的通信链路，并终止。 （4）返回第（2）步，等待另一客户请求。 （5）关闭服务器 客户端： （1）打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口； （2）向服务器发服务请求报文，等待并接收应答；继续提出请求...... （3）请求结束后关闭通信通道并终止。 ?从上面所描述过程可知： （1）客户与服务器进程的作用是非对称的，因此代码不同。 （2）服务器进程一般是先启动的。只要系统运行，该服务进程一直存在，直到正常或强迫终止。、： 根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：服务器监听客户端请求连接确认。服务器监听：是服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。客户端请求：是指由客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。连接确认：是指当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求，它就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。、： 有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。Socket为了建立Soc