socket編程到底是什么?

Socket簡介

Socket是進(jìn)程通訊的一種方式,即調(diào)用這個網(wǎng)絡(luò)庫的一些API函數(shù)實現(xiàn)分布在不同主機的相關(guān)進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交換。

幾個定義:

(1)IP地址:即依照TCP/IP協(xié)議分配給本地主機的網(wǎng)絡(luò)地址,兩個進(jìn)程要通訊,任一進(jìn)程首先要知道通訊對方的位置,即對方的IP。

(2)端口號:用來辨別本地通訊進(jìn)程,一個本地的進(jìn)程在通訊時均會占用一個端口號,不同的進(jìn)程端口號不同,因此在通訊前必須要分配一個沒有被訪問的端口號。

(3)連接:指兩個進(jìn)程間的通訊鏈路。

(4)半相關(guān):網(wǎng)絡(luò)中用一個三元組可以在全局唯一標(biāo)志一個進(jìn)程:

(協(xié)議,本地地址,本地端口號)

這樣一個三元組,叫做一個半相關(guān),它指定連接的每半部分。

(4)全相關(guān):一個完整的網(wǎng)間進(jìn)程通信需要由兩個進(jìn)程組成,并且只能使用同一種高層協(xié)議。也就是說,不可能通信的一端用TCP協(xié)議,而另一端用UDP協(xié)議。因此一個完整的網(wǎng)間通信需要一個五元組來標(biāo)識:

(協(xié)議,本地地址,本地端口號,遠(yuǎn)地地址,遠(yuǎn)地端口號)

這樣一個五元組,叫做一個相關(guān)(association),即兩個協(xié)議相同的半相關(guān)才能組合成一個合適的相關(guān),或完全指定組成一連接。

二、客戶/服務(wù)器模式

在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,通信的兩個進(jìn)程間相互作用的主要模式是客戶/服務(wù)器(Client/Server,

C/S)模式,即客戶向服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請求,服務(wù)器接收到請求后,提供相應(yīng)的服務(wù)。客戶/服務(wù)器模式的建立基于以下兩點:

(1)首先,建立網(wǎng)絡(luò)的起因是網(wǎng)絡(luò)中軟硬件資源、運算能力和信息不均等,需要共享,從而造就擁有眾多資源的主機提供服務(wù),資源較少的客戶請求服務(wù)這一非對等作用。

(2)其次,網(wǎng)間進(jìn)程通信完全是異步的,相互通信的進(jìn)程間既不存在父子關(guān)系,又不共享內(nèi)存緩沖區(qū),因此需要一種機制為希望通信的進(jìn)程間建立聯(lián)系,為二者的數(shù)據(jù)交換提供同步,這就是基于客戶/服務(wù)器模式的TCP/IP。

服務(wù)器端:

其過程是首先服務(wù)器方要先啟動,并根據(jù)請求提供相應(yīng)服務(wù):

(1)打開一通信通道并告知本地主機,它愿意在某一公認(rèn)地址上的某端口(如FTP的端口可能為21)接收客戶請求;

(2)等待客戶請求到達(dá)該端口;

(3)接收到客戶端的服務(wù)請求時,處理該請求并發(fā)送應(yīng)答信號。接收到并發(fā)服務(wù)請求,要激活一新進(jìn)程來處理這個客戶請求(如UNIX系統(tǒng)中用fork、exec)。新進(jìn)程處理此客戶請求,并不需要對其它請求作出應(yīng)答。服務(wù)完成后,關(guān)閉此新進(jìn)程與客戶的通信鏈路,并終止。

(4)返回第(2)步,等待另一客戶請求。

(5)關(guān)閉服務(wù)器

客戶端:

(1)打開一通信通道,并連接到服務(wù)器所在主機的特定端口;

(2)向服務(wù)器發(fā)服務(wù)請求報文,等待并接收應(yīng)答;繼續(xù)提出請求......

(3)請求結(jié)束后關(guān)閉通信通道并終止。

從上面所描述過程可知:

(1)客戶與服務(wù)器進(jìn)程的作用是非對稱的,因此代碼不同。

(2)服務(wù)器進(jìn)程一般是先啟動的。只要系統(tǒng)運行,該服務(wù)進(jìn)程一直存在,直到正?;驈娖冉K止。

Socket編程所牽涉的東西非常寬泛,調(diào)用各種編程語言對socket的TCP(TCP可靠通信的實現(xiàn)方式)和UDP封裝進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,可以是監(jiān)聽外部鏈接,也可以是主動發(fā)起鏈接請求,發(fā)送特定協(xié)議并進(jìn)行通信,如何制定協(xié)議規(guī)范,如何進(jìn)行協(xié)議的編碼和解碼,如何將協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上和從網(wǎng)絡(luò)接收辨別且處理成功(牽涉到TCP粘包等問題),如何針對建立的鏈接進(jìn)行管理等。。。。

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