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Socket介绍

2019-12-30 15:04:17  阅读:614  来源: 互联网

标签:调用 Socket Windows 介绍 接字 连接 socket


套接字(socket)是一个抽象层,应用程序可以通过它发送或接收数据,可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中,并与网络中的其他应用程序进行通信。网络套接字是IP地址与端口的组合。

简述

传输层实现端到端的通信,因此,每一个传输层连接有两个端点。那么,传输层连接的端点是什么呢?不是主机,不是主机的IP地址,不是应用进程,也不是传输层的协议端口。传输层连接的端点叫做套接字(socket)。根据RFC793的定义:端口号拼接到IP地址就构成了套接字。所谓套接字,实际上是一个通信端点,每个套接字都有一个套接字序号,包括主机的IP地址与一个16位的主机端口号,即形如(主机IP地址:端口号)。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)。 总之,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IP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。 套接字可以看成是两个网络应用程序进行通信时,各自通信连接中的一个端点。通信时,其中的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通过网络接口卡的传输介质将这段信息发送给另一台主机的Socket中,使这段信息能传送到其他程序中。因此,两个应用程序之间的数据传输要通过套接字来完成。 在网络应用程序设计时,由于TCP/IP的核心内容被封装在操作系统中,如果应用程序要使用TCP/IP,可以通过系统提供的TCP/IP的编程接口来实现。在Windows环境下,网络应用程序编程接口称作Windows Socket。为了支持用户开发面向应用的通信程序,大部分系统都提供了一组基于TCP或者UDP的应用程序编程接口(API),该接口通常以一组函数的形式出现,也称为套接字(Socket)。

发展

Socket最初是加利福尼亚大学Berkeley分校为Unix系统开发的网络通信接口。后来随着TCP/IP网络的发展,Socket成为最为通用的应用程序接口,也是在Internet上进行应用开发最为通用的API。 Windows系统流行起来之后,由Microsoft联合了其他几家公司在Berkeley Sockets的基础之上进行了扩充(主要是增加了一些异步函数,并增加了符合Windows消息驱动特性的网络事件异步选择机制),共同制定了一套Windows下的网络编程接口,即Windows Sockets规范。Windows Sockets规范是一套开放的、支持多种协议的Windows下的网络编程接口,包括1.1版和2.0版两个版本。其中1.1版只支持TCP/IP协议,而2.0版可以支持多协议,2.0版有良好的向后兼容性。当前Windows下的Internet软件绝大部分都是基于Windows Socks开发的。 

分类

为了满足不同的通信程序对通信质量和性能的要求,一般的网络系统提供了三种不同类型的套接字,以供用户在设计网络应用程序时根据不同的要求来选择。这三种套接为流式套接字(SOCK-STREAM)、数据报套接字(SOCK-DGRAM)和原始套接字(SOCK-RAW)。 (1)流式套接字。它提供了一种可靠的、面向连接的双向数据传输服务,实现了数据无差错、无重复的发送。流式套接字内设流量控制,被传输的数据看作是无记录边界的字节流。在TCP/IP协议簇中,使用TCP协议来实现字节流的传输,当用户想要发送大批量的数据或者对数据传输有较高的要求时,可以使用流式套接字。 (2)数据报套接字。它提供了一种无连接、不可靠的双向数据传输服务。数据包以独立的形式被发送,并且保留了记录边界,不提供可靠性保证。数据在传输过程中可能会丢失或重复,并且不能保证在接收端按发送顺序接收数据。在TCP/IP协议簇中,使用UDP协议来实现数据报套接字。在出现差错的可能性较小或允许部分传输出错的应用场合,可以使用数据报套接字进行数据传输,这样通信的效率较高。 (3)原始套接字。该套接字允许对较低层协议(如IP或ICMP)进行直接访问,常用于网络协议分析,检验新的网络协议实现,也可用于测试新配置或安装的网络设备。

创建套接字

以Berkeley Socket的一些基本的套接字系统调用为例。WinsockAPI也同样具有这些调用。 1.创建套接字 socket()任何用户要进行通信都必须创建套接字,创建套接字是通过系统调用socket()函数实现的。 (1)socket()函数调用的格式:SOCKET PASCAL FAR socket(int af,int type,int protocol);   (2)socket()函数的参数:af,type,protocol。参数af指定套接字使用的协议族。也就是说,利用它来分辨地址的类型。UNIX支持的协议族有:UNIXDomain(AF_UNIX)、Intemet(AF_INET)、XeroxNS(AF_NS)等。而Dos和Windows仅支持AF_INET。type参数指定所需的通信类型。包括数据流(SOCK_STREAM)、数据报(SOCK-DGRAM)和原始类型(S0CK_RAW)。参数protocol说明该套接字使用的协议族中的特定协议。如果调用者不希望特别指定使用的协议,则置为0,使用默认的连接模式。 (3)该函数调用成功,返回一个套接字描述符,该函数调用失败,返回值为INVALID_SOCKET。

关闭套接字

当对某个套接字的通信结束时,必须调用该函数关闭指定的套接字。 函数格式:BOOL closesocket(SOCKETs);   s是已结束通信任务要关闭的套接字的描述符。

调用流程

套接字调用流程如下图所示。 socket():创建套接字。 bind():指定本地地址。一个套接字用socket()创建后,它其实还没有与任何特定的本地或目的地址相关联。在很多情况下,应用程序并不关心它们使用的本地地址,这时就可以不用调用bind指定本地的地址,而由协议软件为它们选择一个。但是,在某个知名端口(Well-known Port)上操作的服务器进程必须要对系统指定本地端口。所以一旦创建了一个套接字,服务器就必须使用bind()系统调用为套接字建立一个本地地址。 connect():将套接字连接到目的地址。初始创建的套接字并未与任何外地目的地址关联。客户机可以调用connect()为套接字绑定一个永久的目的地址,将它置于已连接状态。对数据流方式的套接字,必须在传输数据前,调用connect()构造一个与目的地的TCP连接,并在不能构造连接时返回一个差错代码。如果是数据报方式,则不是必须在传输数据前调用connect。如果调用了connect(),也并不像数据流方式那样发送请求建连的报文,而是只在本地存储目的地址,以后该socket上发送的所有数据都送往这个地址,程序员就可以免去为每一次发送数据都指定目的地址的麻烦。 listen():设置等待连接状态。对于一个服务器的程序,当申请到套接字,并调用bind()与本地地址绑定后,就应该等待某个客户机的程序来要求连接。listen()就是把一个套接字设置为这种状态的函数。 accept():接受连接请求。服务器进程使用系统调用socket,bind和listen创建一个套接字,将它绑定到知名的端口,并指定连接请求的队列长度。然后,服务器调用accept进入等待状态,直到到达一个连接请求。 send()/recv()和sendto()/recvfrom():发送和接收数据 。在数据流方式中,一个连接建立以后,或者在数据报方式下,调用了connect()进行了套接字与目的地址的绑定后,就可以调用send()和reev()函数进行数据传输。 closesocket():关闭套接字。 上述内容参考自百度百科。

标签:调用,Socket,Windows,介绍,接字,连接,socket
来源: https://www.cnblogs.com/vole/p/12119718.html

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