TCP/IP
要想理解socket首先得熟悉一下TCP/IP協(xié)議族，
TCP/IP
（
Transmission Control Protocol/Internet Protocol
）即傳輸控制協(xié)議
/
網(wǎng)間協(xié)議，定義了主機(jī)如何連入因特網(wǎng)及數(shù)據(jù)如何再它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，
從字面意思來看TCP/IP是TCP和IP協(xié)議的合稱，但實(shí)際上TCP/IP協(xié)議是指
因特網(wǎng)整個TCP/IP協(xié)議族。不同于ISO模型的七個分層，TCP/IP協(xié)議參考模型把所有的TCP/IP系列協(xié)議歸類到四個抽象層中
應(yīng)用層：
TFTP，HTTP，SNMP，F(xiàn)TP，SMTP，DNS，Telnet 等等
傳輸層：
TCP，UDP
網(wǎng)絡(luò)層：
IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP
數(shù)據(jù)鏈路層：
SLIP，CSLIP，PPP，MTU
每一抽象層建立在低一層提供的服務(wù)上，并且為高一層提供服務(wù)，看起來大概是這樣子的
估計有興趣打開此文的同學(xué)都對此有一定了解了，加上我也是一知半解，所以就不詳細(xì)解釋，有興趣同學(xué)可以上網(wǎng)上搜一下資料
在TCP/IP協(xié)議中兩個因特網(wǎng)主機(jī)通過兩個路由器和對應(yīng)的層連接。各主機(jī)上的應(yīng)用通過一些數(shù)據(jù)通道相互執(zhí)行讀取操作
socket
我們知道兩個進(jìn)程如果需要進(jìn)行通訊最基本的一個前提能能夠唯一的標(biāo)示一個進(jìn)程，在本地進(jìn)程通訊中我們可以使用PID來唯一標(biāo)示一個進(jìn)程，但PID只在本地唯一，網(wǎng)絡(luò)中的兩個進(jìn)程PID沖突幾率很大，這時候我們需要另辟它徑了，我們知道IP層的ip地址可以唯一標(biāo)示主機(jī)，而TCP層協(xié)議和端口號可以唯一標(biāo)示主機(jī)的一個進(jìn)程，這樣我們可以利用ip地址＋協(xié)議＋端口號唯一標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的一個進(jìn)程。
能夠唯一標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程后，它們就可以利用socket進(jìn)行通信了，什么是socket呢？我們經(jīng)常把socket翻譯為套接字，socket是在應(yīng)用層和傳輸層之間的一個抽象層，它把TCP/IP層復(fù)雜的操作抽象為幾個簡單的接口供應(yīng)用層調(diào)用已實(shí)現(xiàn)進(jìn)程在網(wǎng)絡(luò)中通信。
socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲學(xué)的思想下，socket是一種"打開—讀/寫—關(guān)閉"模式的實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器和客戶端各自維護(hù)一個"文件"，在建立連接打開后，可以向自己文件寫入內(nèi)容供對方讀取或者讀取對方內(nèi)容，通訊結(jié)束時關(guān)閉文件。
通信流程
socket是"打開—讀/寫—關(guān)閉"模式的實(shí)現(xiàn)，以使用TCP協(xié)議通訊的socket為例，其交互流程大概是這樣子的
服務(wù)器根據(jù)地址類型（ipv4,ipv6）、socket類型、協(xié)議創(chuàng)建socket
服務(wù)器為socket綁定ip地址和端口號
服務(wù)器socket監(jiān)聽端口號請求，隨時準(zhǔn)備接收客戶端發(fā)來的連接，這時候服務(wù)器的socket并沒有被打開
客戶端創(chuàng)建socket
客戶端打開socket，根據(jù)服務(wù)器ip地址和端口號試圖連接服務(wù)器socket
服務(wù)器socket接收到客戶端socket請求，被動打開，開始接收客戶端請求，直到客戶端返回連接信息。這時候socket進(jìn)入
阻塞
狀態(tài)，所謂阻塞即accept()方法一直到客戶端返回連接信息后才返回，開始接收下一個客戶端諒解請求
客戶端連接成功，向服務(wù)器發(fā)送連接狀態(tài)信息
服務(wù)器accept方法返回，連接成功
客戶端向socket寫入信息
服務(wù)器讀取信息
客戶端關(guān)閉
服務(wù)器端關(guān)閉
三次握手
在TCP/IP協(xié)議中，TCP協(xié)議通過三次握手建立一個可靠的連接
第一次握手：客戶端嘗試連接服務(wù)器，向服務(wù)器發(fā)送syn包（
同步序列編號
Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客戶端進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)等待服務(wù)器確認(rèn)
第二次握手：服務(wù)器接收客戶端syn包并確認(rèn)（ack=j+1），同時向客戶端
發(fā)送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV
狀態(tài)
第三次握手：
第三次握手：客戶端
收到服務(wù)
器的SYN+ACK包，向服務(wù)器
發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack
=k+1），此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED
狀態(tài)，完成三次握手
定睛一看，服務(wù)器socket與客戶端socket建立連接的部分其實(shí)就是大名鼎鼎的三次握手
socket編程API
前面提到socket是"打開—讀/寫—關(guān)閉"模式的實(shí)現(xiàn)，簡單了解一下socket提供了哪些API供應(yīng)用程序使用，還是以TCP協(xié)議為例，看看Unix下的socket API，其它語言都很類似（PHP甚至名字都幾乎一樣），這里我就簡單解釋一下方法作用和參數(shù)，具體使用有興趣同學(xué)可以看看博客參考中的鏈接或者上網(wǎng)搜索
int socket(int domain, int type, int protocol);
根據(jù)指定的地址族、數(shù)據(jù)類型和協(xié)議來分配一個socket的描述字及其所用的資源。
domain:協(xié)議族，常用的有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL、AF_ROUTE其中AF_INET代表使用ipv4地址
type:socket類型，常用的socket類型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等
protocol:協(xié)議。常用的協(xié)議有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
把一個地址族中的特定地址賦給socket
sockfd:socket描述字，也就是socket引用
addr:要綁定給sockfd的協(xié)議地址
addrlen:地址的長度
通常服務(wù)器在啟動的時候都會綁定一個眾所周知的地址（如ip地址+端口號），用于提供服務(wù)，客戶就可以通過它來接連服務(wù)器；而客戶端就不用指定，有系統(tǒng)自動分配一個端口號和自身的ip地址組合。這就是為什么通常服務(wù)器端在listen之前會調(diào)用bind()，而客戶端就不會調(diào)用，而是在connect()時由系統(tǒng)隨機(jī)生成一個。
int listen(int sockfd, int backlog);
監(jiān)聽socket
sockfd:要監(jiān)聽的socket描述字
backlog:相應(yīng)socket可以排隊的最大連接個數(shù)
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
連接某個socket
sockfd:客戶端的socket描述字
addr:服務(wù)器的socket地址
addrlen:socket地址的長度
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
TCP服務(wù)器監(jiān)聽到客戶端請求之后，調(diào)用accept()函數(shù)取接收請求
sockfd:服務(wù)器的socket描述字
addr:客戶端的socket地址
addrlen:socket地址的長度
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
讀取socket內(nèi)容
fd:socket描述字
buf：緩沖區(qū)
count：緩沖區(qū)長度
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
向socket寫入內(nèi)容，其實(shí)就是發(fā)送內(nèi)容
fd:socket描述字
buf：緩沖區(qū)
count：緩沖區(qū)長度
int close(int fd);
socket標(biāo)記為以關(guān)閉 ，使相應(yīng)socket描述字的引用計數(shù)-1，當(dāng)引用計數(shù)為0的時候，觸發(fā)TCP客戶端向服務(wù)器發(fā)送終止連接請求。
原文地址：http://blog.csdn.net/jenminzhang/article/details/47017741
