socket詳解

socket網絡編程
1.進程間如何通訊
本地進程間通訊咱們知道有如下幾種方式：
1)消息傳遞(管道，FIFO，消息隊列)
管道是一個進程的數據流到另外一個進程的通道，即一個進程的數據輸出做爲另外一個進程的數據輸入，管道起到了橋樑的做用。
2)共享內存
不一樣進程訪問同一個邏輯內存
3)同步
互斥量，條件變量，讀寫鎖，信號量
4)遠程過程調用
可是網絡間的進程是如何通訊的呢？如瀏覽器進程如何與web服務器通訊，QQ聊天時，QQ進程如何與服務器或你好友所在的QQ進程通訊？
答案是socket，網絡間的進程通訊幾乎都是用的socket.

2.如何識別網絡中惟一進程
本地進程間能夠經過PID來惟一標識一個進程
網絡中咱們根據TCP/IP協議族來標識惟一進程，網絡層的「IP地址」可惟一標識網絡中的主機，而傳輸層的「協議+端口」可惟一標識主機中的進程。「IP地址+協議+端口」就能夠肯定惟一進程了。
3.進程間如何經過socket進行通信
Linux的哲學是一切皆文件，socket也是一種文件。可使用「打開-讀寫-關閉」來操做。socket是應用層和運輸層之間的一個抽象層。
socket通訊流程：
1)服務端建立socket
socket()
2)服務端綁定端口號
bind()
3)服務端監聽端口號
listen()
4)客戶端建立socket
socket()
5)客戶端主動打開socket,鏈接服務器端socket
connect()
6)服務端接收客戶端請求，socket被動打開
同步：accept() 異步：beginaccept()
7)客戶端socket向服務端socket寫信息
send()
8)服務端socket讀取信息
9)客戶端socket關閉
10)服務端socket關閉

4.socket創建鏈接的三次握手

 

第一步，客戶端調用connect，向服務器發送SYN J包，connect阻塞
第二步，服務端收到SYN J包，調用accept函數接收請求，向客戶端發送 SYN K,ACK J+1
        accept函數阻塞
第三步，客戶端收到服務器的SYN K,ACK J+1後，connect返回，進行SYN K確認，服務端收到ACK K+1時，accept返回，三次握手完成，鏈接創建。

5.socket釋放鏈接的四次握手

第一步，客戶端關閉鏈接，發送一個FIN M到服務端
第二步，服務端接收到FIN M後，執行被動關閉，對這個FIN M進行確認ACK M+1。
第三步，當服務端發送完畢後，再發送FIN N到客戶端
第四步，客戶端接收到FIN N調用close關閉它的socket,發送一個ACK N+1到服務端
服務端接收到這個ACK N+1關閉它的socket

6.爲何創建鏈接是三次握手，釋放鏈接須要四次
這是由於進行釋放鏈接的第二步時，有可能服務端仍有數據發送給客戶端，所以，須要分開，先對客戶端FIN報文應答，當服務端數據發送完畢後，再發送FIN報文到客戶端。

7.socket鏈接示例
服務器端

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>

#define MAXLINE 4096

int main(int argc, char** argv)
{
    int    listenfd, connfd;
    struct sockaddr_in     servaddr;
    char    buff[4096];
    int     n;

    if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){
    printf("create socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }

    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(6666);

    if( bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1){
    printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }

    if( listen(listenfd, 10) == -1){
    printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }

    printf("======waiting for client's request======\n");
    while(1){
    if( (connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) == -1){
        printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);
        continue;
    }
    n = recv(connfd, buff, MAXLINE, 0);
    buff[n] = '\0';
    printf("recv msg from client: %s\n", buff);
    close(connfd);
    }

    close(listenfd);
}

客戶端

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>

#define MAXLINE 4096

int main(int argc, char** argv)
{
    int    sockfd, n;
    char    recvline[4096], sendline[4096];
    struct sockaddr_in    servaddr;

    if( argc != 2){
    printf("usage: ./client <ipaddress>\n");
    exit(0);
    }

    if( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
    printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }

    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(6666);
    if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){
    printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);
    exit(0);
    }

    if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
    printf("connect error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }

    printf("send msg to server: \n");
    fgets(sendline, 4096, stdin);
    if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0)
    {
    printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
    exit(0);
    }

    close(sockfd);
    exit(0);
}