2023年7月15日发(作者：)

TCPIP协议与SocketTCP/IP要想理解socket⾸先得熟悉⼀下TCP/IP协议族，TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/⽹间协议，定义了主机如何连⼊因特⽹及数据如何再它们之间传输的标准，从字⾯意思来看TCP/IP是TCP和IP协议的合称，但实际上TCP/IP协议是指因特⽹整个TCP/IP协议族。不同于ISO模型的七个分层，TCP/IP协议参考模型把所有的TCP/IP系列协议归类到四个抽象层中应⽤层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等传输层：TCP，UDP⽹络层：IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP数据链路层：SLIP，CSLIP，PPP，MTU每⼀抽象层建⽴在低⼀层提供的服务上，并且为⾼⼀层提供服务，看起来⼤概是这样⼦的估计有兴趣打开此⽂的同学都对此有⼀定了解了，加上我也是⼀知半解，所以就不详细解释，有兴趣同学可以上⽹上搜⼀下资料维基百科百度百科在TCP/IP协议中两个因特⽹主机通过两个路由器和对应的层连接。各主机上的应⽤通过⼀些数据通道相互执⾏读取操作socket我们知道两个进程如果需要进⾏通讯最基本的⼀个前提能能够唯⼀的标⽰⼀个进程，在本地进程通讯中我们可以使⽤PID来唯⼀标⽰⼀个进程，但PID只在本地唯⼀，⽹络中的两个进程PID冲突⼏率很⼤，这时候我们需要另辟它径了，我们知道IP层的ip地址可以唯⼀标⽰主机，⽽TCP层协议和端⼝号可以唯⼀标⽰主机的⼀个进程，这样我们可以利⽤ip地址＋协议＋端⼝号唯⼀标⽰⽹络中的⼀个进程。能够唯⼀标⽰⽹络中的进程后，它们就可以利⽤socket进⾏通信了，什么是socket呢？我们经常把socket翻译为套接字，socket是在应⽤层和传输层之间的⼀个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为⼏个简单的接⼝供应⽤层调⽤已实现进程在⽹络中通信。socket起源于UNIX，在Unix⼀切皆⽂件哲学的思想下，socket是⼀种"打开—读/写—关闭"模式的实现，服务器和客户端各⾃维护⼀个"⽂件"，在建⽴连接打开后，可以向⾃⼰⽂件写⼊内容供对⽅读取或者读取对⽅内容，通讯结束时关闭⽂件。socket通信流程socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现，以使⽤TCP协议通讯的socket为例，其交互流程⼤概是这样⼦的服务器根据地址类型（ipv4,ipv6）、socket类型、协议创建socket服务器为socket绑定ip地址和端⼝号服务器socket监听端⼝号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket并没有被打开客户端创建socket客户端打开socket，根据服务器ip地址和端⼝号试图连接服务器socket服务器socket接收到客户端socket请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息。这时候socket进⼊阻塞阻塞状态，所谓阻塞即accept()⽅法⼀直到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下⼀个客户端谅解请求客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息服务器accept⽅法返回，连接成功客户端向socket写⼊信息服务器读取信息客户端关闭服务器端关闭三次握⼿在TCP/IP协议中，TCP协议通过三次握⼿建⽴⼀个可靠的连接第⼀次握⼿：客户端尝试连接服务器，向服务器发送syn包（同步序列编号Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客户端进⼊SYN_SEND状态等待服务器确认第⼆次握⼿：服务器接收客户端syn包并确认（ack=j+1），同时向客户端发送⼀个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进⼊SYN_RECV状态第三次握⼿：第三次握⼿：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进⼊ESTABLISHED状态，完成三次握⼿定睛⼀看，服务器socket与客户端socket建⽴连接的部分其实就是⼤名⿍⿍的三次握⼿socket编程API前⾯提到socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现，简单了解⼀下socket提供了哪些API供应⽤程序使⽤，还是以TCP协议为例，看看Unix下的socket API，其它语⾔都很类似（PHP甚⾄名字都⼏乎⼀样），这⾥我就简单解释⼀下⽅法作⽤和参数，具体使⽤有兴趣同学可以看看博客参考中的链接或者上⽹搜索intsocket(intdomain,inttype,intprotocol);根据指定的地址族、数据类型和协议来分配⼀个socket的描述字及其所⽤的资源。domain:协议族，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类型，常⽤的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等protocol:协议。常⽤的协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等intbind(intsockfd,conststructsockaddr *addr, socklen_t addrlen);把⼀个地址族中的特定地址赋给socketsockfd:socket描述字，也就是socket引⽤addr:要绑定给sockfd的协议地址addrlen:地址的长度通常服务器在启动的时候都会绑定⼀个众所周知的地址（如ip地址+端⼝号），⽤于提供服务，客户就可以通过它来接连服务器；⽽客户端就不⽤指定，有系统⾃动分配⼀个端⼝号和⾃⾝的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调⽤bind()，⽽客户端就不会调⽤，⽽是在connect()时由系统随机⽣成⼀个。intlisten(intsockfd,intbacklog);监听socketsockfd:要监听的socket描述字backlog:相应socket可以排队的最⼤连接个数

intconnect(intsockfd,conststructsockaddr *addr, socklen_t addrlen);连接某个socketsockfd:客户端的socket描述字addr:服务器的socket地址addrlen:socket地址的长度intaccept(intsockfd,structsockaddr *addr, socklen_t *addrlen); TCP服务器监听到客户端请求之后，调⽤accept()函数取接收请求sockfd:服务器的socket描述字addr:客户端的socket地址addrlen:socket地址的长度ssize_t read(intfd,void*buf, size_t count);读取socket内容fd:socket描述字buf：缓冲区count：缓冲区长度ssize_t write(intfd,constvoid*buf, size_t count);向socket写⼊内容，其实就是发送内容fd:socket描述字buf：缓冲区count：缓冲区长度intclose(intfd);socket标记为以关闭 ，使相应socket描述字的引⽤计数-1，当引⽤计数为0的时候，触发TCP客户端向服务器发送终⽌连接请求。参考Linux Socket编程（不限Linux）揭开Socket编程的⾯纱PS. 有同学看完后发现没有demo⽰例，参考中的⽰例已经很不错了，我就不班门弄斧了，⽽且我⽤C#实现了⼀个websocket server，接下来的博客中会有介绍。另外由于刚刚实际接触socket，⽂中谬误较多，还望⼤家批评指正，⽂章内容主要参考上⾯两个博⽂，图⽚全部来源于⽹络，在百度图⽚搜索得来，⽆法注明第⼀源地址，如有版权问题请站内信联系，第⼀时间处理。