socket 到底是什么?

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connect -> accept 好像有点问题, 应该是 connect -> listen.

服务端初始化过程:

  1. 初始化 socket
  2. bind: ip + port
  3. listen: 转化 socket 为 “服务端 socket”
  4. 服务端阻塞在 accept
  5. 数据传输

客户端初始化过程:

  1. 初始化 socket
  2. 执行 connect 发起连接 (tcp 三次握手)
  3. 数据传输

以上所有的操作,都是通过 socket 来完成的。无论是客户端的 connect,还是服务端的 accept,或者 read/write 操作等,socket 是我们用来建立连接,传输数据的唯一途径。

更好地理解 socket:一个更直观的解释

打电话.

socket 貌似是方便网络编程的 api.

socket 的发展历史

伯克利的研究者们设想用 socket 的概念,屏蔽掉底层协议栈的差别

套接字地址格式

通用套接字地址格式

套接字的通用地址结构:

  1. /* POSIX.1g 规范规定了地址族为2字节的值. */
  2. typedef unsigned short int sa_family_t;
  3. /* 描述通用套接字地址 */
  4. struct sockaddr{
  5. sa_family_t sa_family; /* 地址族. 16-bit*/
  6. char sa_data[14]; /* 具体的地址值 112-bit */
  7. };

地址族:

  • AF_LOCAL:表示的是本地地址,对应的是 Unix 套接字,这种情况一般用于本地 socket 通信,很多情况下也可以写成 AF_UNIX、AF_FILE;
  • AF_INET:因特网使用的 IPv4 地址;
  • AF_INET6:因特网使用的 IPv6 地址。

缩写:

  • AF: Address Family
  • PF: Protocol Family
    • PF_INET
    • PF_INET6

用 AF_xxx 这样的值来初始化 socket 地址,用 PF_xxx 这样的值来初始化 socket.

头文件中可以清晰地看到,这两个值本身就是一一对应:

/* 各种地址族的宏定义  */
#define AF_UNSPEC PF_UNSPEC
#define AF_LOCAL  PF_LOCAL
#define AF_UNIX   PF_UNIX
#define AF_FILE   PF_FILE
#define AF_INET   PF_INET
#define AF_AX25   PF_AX25
#define AF_IPX    PF_IPX
#define AF_APPLETALK  PF_APPLETALK
#define AF_NETROM PF_NETROM
#define AF_BRIDGE PF_BRIDGE
#define AF_ATMPVC PF_ATMPVC
#define AF_X25    PF_X25
#define AF_INET6  PF_INET6

IPv4 套接字格式地址

常用的 IPv4 地址族的结构:

/* IPV4套接字地址,32bit值.  */
typedef uint32_t in_addr_t;
struct in_addr
  {
    in_addr_t s_addr;
  };

/* 描述IPV4的套接字地址格式  */
struct sockaddr_in
  {
    sa_family_t sin_family; /* 16-bit */
    in_port_t sin_port;     /* 端口号  16-bit*/
    struct in_addr sin_addr;    /* Internet address. 32-bit */


    /* 这里仅仅用作占位符,不做实际用处  */
    unsigned char sin_zero[8];
  };
  • sin_family: 对于 IPv4 其值为 AF_INET

glibc 定义的保留端口:


/* Standard well-known ports.  */
enum
  {
    IPPORT_ECHO = 7,    /* Echo service.  */
    IPPORT_DISCARD = 9,   /* Discard transmissions service.  */
    IPPORT_SYSTAT = 11,   /* System status service.  */
    IPPORT_DAYTIME = 13,  /* Time of day service.  */
    IPPORT_NETSTAT = 15,  /* Network status service.  */
    IPPORT_FTP = 21,    /* File Transfer Protocol.  */
    IPPORT_TELNET = 23,   /* Telnet protocol.  */
    IPPORT_SMTP = 25,   /* Simple Mail Transfer Protocol.  */
    IPPORT_TIMESERVER = 37, /* Timeserver service.  */
    IPPORT_NAMESERVER = 42, /* Domain Name Service.  */
    IPPORT_WHOIS = 43,    /* Internet Whois service.  */
    IPPORT_MTP = 57,




    IPPORT_TFTP = 69,   /* Trivial File Transfer Protocol.  */
    IPPORT_RJE = 77,
    IPPORT_FINGER = 79,   /* Finger service.  */
    IPPORT_TTYLINK = 87,
    IPPORT_SUPDUP = 95,   /* SUPDUP protocol.  */


    IPPORT_EXECSERVER = 512,  /* execd service.  */
    IPPORT_LOGINSERVER = 513, /* rlogind service.  */
    IPPORT_CMDSERVER = 514,
    IPPORT_EFSSERVER = 520,


    /* UDP ports.  */
    IPPORT_BIFFUDP = 512,
    IPPORT_WHOSERVER = 513,
    IPPORT_ROUTESERVER = 520,


    /* Ports less than this value are reserved for privileged processes.  */
    IPPORT_RESERVED = 1024,


    /* Ports greater this value are reserved for (non-privileged) servers.  */
    IPPORT_USERRESERVED = 5000

IPv6 套接字地址格式

IPv6 的地址结构:

struct sockaddr_in6
  {
    sa_family_t sin6_family; /* 16-bit */
    in_port_t sin6_port;  /* 传输端口号 # 16-bit */
    uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6流控信息 32-bit*/
    struct in6_addr sin6_addr;  /* IPv6地址128-bit */
    uint32_t sin6_scope_id; /* IPv6域ID 32-bit */
  };
  • 该结构为 28B
  • 流控信息和域 ID 先不用管
  • sin6_family: AF_INET6

本地套接字格式

struct sockaddr_un {
    unsigned short sun_family; /* 固定为 AF_LOCAL */
    char sun_path[108];   /* 路径名 */
};

几种套接字地址格式比较

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精选留言

业余爱好者

unix系统有一种一统天下的简洁之美:一切皆文件,socket也是文件。

1.像sock_addr的结构体里描述的那样,几种套接字都要有地址族和地址两个字段。这容易理解,你要与外部通信,肯定要至少告诉计算机对方的地址和使用的是哪一种地址。与远程计算机的通信还需要一个端口号。而本地socket的不同之处在于不需要端口号,那么就有了问题2;

2.本地socket本质上是在访问本地的文件系统,所以自然不需要端口。远程socket是直接将一段字节流发送到远程计算机的一个进程,而远程计算机可能同时有多个进程在监听,所以用端口号标定要发给哪一个进程。

作者回复: 回答的很好,给你点赞

Mark

AF_xxx 这样的值来初始化 socket 地址,用 PF_xxx 这样的值来初始化 socket。
请教老师,这一句具体怎么理解?

作者回复: //socket地址初始化 servaddr.sin_family = AF_INET;

//socket初始化

listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);