网络基础——Socket编程
套接字底层原理
TCP套接字
TPC的服务端要先监听一个端口，一般是先调用bind函数，给这个Soket赋予一个IP地址和端口。
当服务端有了IP和端口号，就可以调用listen函数进行监听。这时候客户端就可以发起连接了。
在操作系统中，为每个Socket维护两个队列。一个是已经建立了连接的队列，三次握手已完毕，处于established状态。一个是还没有完全建立连接的，没有完成三次握手，处于syn_rcv的状态。
在服务端等待的时候，客户端可以通过connect函数发起连接。先在参数中指明要连接的IP地址和端口号，然后开始三次握手，操作系统会给客户端分配一个临时的端口。一旦握手成功，服务端的accept就会返回另一个用于传输数据的Socket。
连接建立成功之后，双发开始通过read和write函数来读写数据，就像往一个文件流里面写东西一样。
UDP套接字
因为UDP通信无需建立连接看，所以也不需要三次握手，也就不需要调用listen和connect函数函数，但是，UPD的交互仍然需要IP地址和端口号，因而需要bind。UDP是没有维护连接状态的，因而不需要对没对连接建立一组Socket，而是只要有一个Socket,就能够和多个客户端通信。也正是因为没有连接状态，每次通信的时候，调用sendto和recvfrom,都可以传入IP地址和端口。
服务器如何提高并发量
Web请求一般都是HTTP请求，而HTTP协议又是基于TCP的，所以，我们主要探索如何让服务器同时处理更多TCP连接请求。
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多进程
当有新的请求进来，fork出一个子进程，让子进程处理该请求，提高并发量
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多线程
进程开销太大，线程则轻量级的多，所以我们还可以通过在进程中创建新的线程来处理请求。
上面基于进程或线程的模型还是有问题，因为每新进来一个 TCP 连接请求，就需要分配一个进程或线程，从而引发著名的
C10K问题（一台机器要维护 1 万个连接，就要创建 1 万个进程或者线程，操作系统是无法承受的。如果维持 1 亿用户在线需要 10 万台服务器，成本也太高了），为此，又诞生了一种新的技术 —— 多路 IO 复用。 -
多路IO复用
所谓多路IO复用可以简单理解为一个线程维护多个Socket（前面多进程多线程说的都是一个进程或线程维护一个Socket），这也有两种实现方式：轮询和事件通知。
因为 Socket 在 Linux 系统中以文件描述符形式存在，所以我们把一个线程维护的所有 Socket 叫做文件描述符集合，所谓轮询就是调用内核的
select函数监听文件描述符集合是否有变化，一旦有变化，就会依次查看每个文件描述符，对那些发生变化的文件描述符进行读写操作，然后再调用select函数监听下一轮的变化。显然，轮询的效率有点低，因为每次文件描述符集合有变化，都要将全部 Socket 轮询一遍，这大大影响了系统能够支撑的最大连接数。如果改成事件通知的方式，情况要好很多。所谓事件通知，就是某个文件描述符发生变化，调用
epoll函数主动通知。这种方式使得监听的 Socket 数据增加的时候，效率不会大幅度降低，能够同时监听的 Socket 的数目也非常多。上限就为系统定义的、进程打开的最大文件描述符个数。因此，
epoll被称为解决 C10K 问题的利器。
