本文开始引入网络进程间通信(network IPC),套接字网络进程间通信接口,进程用该接口能够和其他进程通信,无论它们是在同一台计算机上还是在不同的计算机上。同样的接口既可以用于计算机间通信,也可以用于计算机内通信。
socket函数
为了了解本函数,我们要先理解一些概念。
socket这个词可以表示很多概念:
在TCP/IP协议中,“IP地址+TCP或UDP端口号”唯一标识网络通讯中的一个进程,“IP
地址+端口号”就称为socket。
在TCP协议中,建立连接的两个进程各自有一个socket来标识,那么这两个socket组成
的socket pair就唯一标识一个连接。socket本身有“插座”的意思,因此用来描述网络连
接的一对一关系。
TCP/IP协议最早在BSD UNIX上实现,为TCP/IP协议设计的应用层编程接口称为socket
API。我们主要了解socket API,TCP协议的函数接口
1.“一切皆文件”,套接字描述符在UNIX系统中被当做是一个文件描述符。
可以用如read、write等来处理
hello写进文件描述符里传输
一对socket pair
内核中TCP/IP协议栈负责打包解包
2.socket API
大致过程:
服务器端
创建socket通道,申请文件描述符。bind和哪个ip和端口listen监听能力,然后等待客户端链接
客户端connect服务器建立连接,三次握手,建立通信。见上篇文章
accept返回新的文件描述符。
之后处理数据。
close关闭一个文件描述符,断开连接,四次握手。
服务器端可以不用close,重新去accept。
3.网络字节序
即大端小端。(可自行搜索)
网络传输用的大端序
TCP/IP协议规定,网络数据流应采用大端字节序,即低地址高字节。例如上一节的UDP
段格式,地址0-1是16位的源端口号,如果这个端口号是1000(0x3e8),则地址0是0x03,
地址1是0xe8,也就是先发0x03,再发0xe8,这16位在发送主机的缓冲区中也应该是低地址
存0x03,高地址存0xe8。但是,如果发送主机是小端字节序的,这16位被解释成0xe803,而不是1000。因此,发送主机把1000填到发送缓冲区之前需要做字节序的转换。同样地,接收主机如果是小端字节序的,接到16位的源端口号也要做字节序的转换。如果主机是大端字节序的,发送和接收都不需要做转换。同理,32位的IP地址也要考虑网络字节序和主机字节序的问题。
而本身用户数据不用考虑大小端问题
最终把数据给应用程序直接用小端解析
#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
h表示host,n表示network,l表示32位长整数,s表示16位短整数。
如果主机是小端字节序,这些函数将参数做相应的大小端转换然后返回,如果主机是大端字节序,这些函数不做转
换,将参数原封不动地返回。
我们把IP:192.168.6.250认为为字符串
需要字符串转成二进制IP地址,二进制IP地址字符串转成字符串。
4.sockaddr数据结构
我们终于可以解释这个函数了
参数解释
socket返回新的文件描述符
功能搭出一条通道,采用哪些协议包裹
domain(域)确定通信特性,包括地址格式:
AF_INET 这是大多数用来产生socket的协议,使用TCP或UDP来传输,用IPv4的地址
AF_INET6 与上面类似,不过是来用IPv6的地址
AF_UNIX 本地协议,使用在Unix和Linux系统上,一般都是当客户端和服务器在同一台及其上的时候使用
type:
SOCK_STREAM 这个协议是按照顺序的、可靠的、数据完整的基于字节流的连接。这是一个使用最多的socket类型,这个socket是使用TCP来进行传输。
SOCK_DGRAM 这个协议是无连接的、固定长度的传输调用。该协议是不可靠的,使用UDP来进行它的连接。
SOCK_SEQPACKET 这个协议是双线路的、可靠的连接,发送固定长度的数据包进行传输。必须把这个包完整的
接受才能进行读取。
SOCK_RAW 这个socket类型提供单一的网络访问,这个socket类型使用ICMP公共协议。(ping、traceroute使用该协议)
SOCK_RDM 这个类型是很少使用的,在大部分的操作系统上没有实现,它是提供给数据链路层使用,不保证数据包的顺序protocol:
0 默认协议返回值:
成功返回一个新的文件描述符,失败返回-1,设置errno
参考:
APUE和itcast-Linux系统编程