Socket TCP通讯 一：什么是Socket TCP？

一：什么是Socket TCP？

二：Socket TCP用来做什么？

三：Socket TCP怎样来使用？

 

一：什么是Socket TCP.

1.简介

Socket(套接字)可以看成是两个网络应用程序进行通信时，各自通信连接中的端点，这是一个逻辑上的概念。

它是网络环境中进程间通信的API(应用程序编程接口)，也是可以被命名和寻址的通信端点，使用中的每一个套接字都有其类型和一个与之相连进程。

通信时其中一个网络应用程序将要传输的一段信息写入它所在主机的 Socket中，该 Socket通过与网络接口卡(NIC)相连的传输介质将这段信息送到另外一台主机的 Socket中，使对方能够接收到这段信息。

Socket是由IP地址和端口结合的，提供向应用层进程传送数据包的机制  。

 

2.表示方法

套接字Socket=（IP地址：端口号），套接字的表示方法是点分十进制的lP地址后面写上端口号，中间用冒号或逗号隔开。

每一个传输层连接唯一地被通信两端的两个端点（即两个套接字）所确定。

例如：如果IP地址是210.37.145.1，而端口号是23，那么得到套接字就是(210.37.145.1：23)

 

3.主要类型

1.流套接字(SOCK_STREAM)

 

                  流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。

 

                  该服务将保证数据能够实现无差错、无重复送，并按顺序接收。

 

                  流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP(The Transmission Control Protocol)协议。

 

2.数据报套接字(SOCK_DGRAM)

 

                  数据报套接字提供一种无连接的服务。

 

                  该服务并不能保证数据传输的可靠性,数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复，且无法保证顺序地接收到数据。

 

                  数据报套接字使用UDP( User DatagramProtocol)协议进行数据的传输。

 

                  由于数据报套接字不能保证数据传输的可靠性，对于有可能出现的数据丢失情况，需要在程序中做相应的处理 。

 

3.原始套接字(SOCK_RAW)

 

                  原始套接字与标准套接字(标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字)的区别

 

                  在于：原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，而流套接字只能读取TCP协议的数据，数据报套接字只能读取UDP协议的数据。

 

                  因此，如果要访问其他协议发送的数据必须使用原始套接 。

 

4.工作流程

 

要通过互联网进行通信，至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，我们称之为 Client Socket，另一个运行于服务器端，我们称之为 Server Socket

 

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

 

(1)服务器监听。

 

(2)客户端请求。

 

(3)连接确认

 

1.服务器监听

 

所谓服务器监听，是指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

 

2.客户端请求

 

所调客户端请求，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，然后就向服务器端接字提出连接请求 

 

3.连接确认

 

所谓连接确认，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，就会响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，并把服务器端套接字的描述发送给客户端。

 

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，接收其他客户端套接字的连接请求

 

5.主要特点

 

根据套接字的不同类型，可以将套接字调用分为面向连接服务和无连接服务 。

 

面向连接服务的主要特点如下：

 

(1)数据传输过程必须经过建立连接、维护连接和释放连接3个阶段 ；

 

(2)在传输过程中，各分组不需要携带目的主机的地址 ；

 

(3)可靠性好，但由于协议复杂，通信效率不高 ；

 

面向无连接服务的主要特点如下：

 

(1)不需要连接的各个阶段；

 

(2)每个分组都携带完整的目的主机地址，在系统中独立传送 ；

 

(3)由于没有顺序控制，所以接收方的分组可能出现乱序、重复和丢失现象 ；

 

(4)通信效率高，但可靠性不能确保 ；

 

6.TCP/IP协议

TCP/IP【TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）】提供点对点的链接机制，将数据应该如何封装、定址、传输、路由以及在目的地如何接收，都加以标准化。

它将软件通信过程抽象化为四个抽象层，采取协议堆栈的方式，分别实现出不同通信协议。

协议族下的各种协议，依其功能不同，被分别归属到这四个层次结构之中，常被视为是简化的七层OSI模型。

它们之间好比送信的线路和驿站的作用，比如要建议送信驿站，必须得了解送信的各个细节。

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的通信协议，数据在传输前要建立连接，传输完毕后还要断开连接，客户端在收发数据前要使用 connect() 函数和服务器建立连接。

建立连接的目的是保证IP地址、端口、物理链路等正确无误，为数据的传输开辟通道。

 

创建Socket连接时，可以指定使用的传输层协议，Socket可以支持不同的传输层协议（TCP或UDP），当使用TCP协议进行连接时，该Socket连接就是一个TCP连接。

  socket则是对TCP/IP协议的封装和应用（程序员层面上）。

也可以说，TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据 如何在网络中传输，而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。

关于TCP/IP和HTTP协议的关系，网络有一段比较容易理解的介绍：

                      “我们在传输数据时，可以只使用（传输层）TCP/IP协议，但是那样的话，如 果没有应用层，便无法识别数据内容，

                       如果想要使传输的数据有意义，则必须使用到应用层协议，应用层协议有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也 可以自己定义应用层协议。

                       WEB使用HTTP协议作应用层协议，以封装HTTP文本信息，然后使用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。”

                       我们平时说的最多的socket是什么呢，实际上socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。

                       实际上，Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。

                       Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议。

                       所以说，Socket的出现 只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口，

                      比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。网络有一段关于socket和TCP/IP协议关系的说法比较容易理解：

                      “TCP/IP只是一个协议栈，就像操作系统的运行机制一样，必须要具体实现，同时还要提供对外的操作接口。

                      这个就像操作系统会提供标准的编程接口，比如win32编程接口一样，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口。” 

                      实际上，传输层的TCP是基于网络层的IP协议的，而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的，而Socket本身不算是协议，就像上面所说，它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。

                      socket是对端口通信开发的工具,它要更底层一些.

什么是 socket？

socket 的原意是“插座”，在计算机通信领域，socket 被翻译为“套接字”，它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。通过 socket 这种约定，一台计算机可以接收其他计算机的数据，也可以向其他计算机发送数据。

我们把插头插到插座上就能从电网获得电力供应，同样，为了与远程计算机进行数据传输，需要连接到因特网，而 socket 就是用来连接到因特网的工具。

socket 的典型应用就是 Web 服务器和浏览器：浏览器获取用户输入的 URL，向服务器发起请求，服务器分析接收到的 URL，将对应的网页内容返回给浏览器，浏览器再经过解析和渲染，就将文字、图片、视频等元素呈现给用户。

学习 socket，也就是学习计算机之间如何通信，并编写出实用的程序。

UNIX/Linux 中的 socket 是什么？

在 UNIX/Linux 系统中，为了统一对各种硬件的操作，简化接口，不同的硬件设备也都被看成一个文件。对这些文件的操作，等同于对磁盘上普通文件的操作。

你也许听很多高手说过，UNIX/Linux 中的一切都是文件！那个家伙说的没错。

为了表示和区分已经打开的文件，UNIX/Linux 会给每个文件分配一个 ID，这个 ID 就是一个整数，被称为文件描述符（File Descriptor）。例如：

• 通常用 0 来表示标准输入文件（stdin），它对应的硬件设备就是键盘；
• 通常用 1 来表示标准输出文件（stdout），它对应的硬件设备就是显示器。

UNIX/Linux 程序在执行任何形式的 I/O 操作时，都是在读取或者写入一个文件描述符。一个文件描述符只是一个和打开的文件相关联的整数，它的背后可能是一个硬盘上的普通文件、FIFO、管道、终端、键盘、显示器，甚至是一个网络连接。

请注意，网络连接也是一个文件，它也有文件描述符！你必须理解这句话。

我们可以通过 socket() 函数来创建一个网络连接，或者说打开一个网络文件，socket() 的返回值就是文件描述符。有了文件描述符，我们就可以使用普通的文件操作函数来传输数据了，例如：

• 用 read() 读取从远程计算机传来的数据；
• 用 write() 向远程计算机写入数据。

你看，只要用 socket() 创建了连接，剩下的就是文件操作了，网络编程原来就是如此简单！

Window 系统中的 socket 是什么？

Windows 也有类似“文件描述符”的概念，但通常被称为“文件句柄”。因此，如果涉及 Windows 平台将使用“句柄”，如果涉及 Linux 平台则使用“描述符”。

与 UNIX/Linux 不同的是，Windows 会区分 socket 和文件，Windows 就把 socket 当做一个网络连接来对待，因此需要调用专门针对 socket 而设计的数据传输函数，针对普通文件的输入输出函数就无效了。