AF_INET与套接字SOCKET

一、SOCKET——套接字

套接字最初是为同一主机上的应用程序所创建，使得主机上运行的一个程序（又名一个进程）与另一个运行的程序进行通信。这就是所谓的进程间通信（Inter Process Communication，IPC）

有两种类型的套接字：基于文件的和面向网络的。

（1）基于文件的
家族名：AF_UNIX

又名AF_LOCAL，在POSIX1.g标准中指定，它代表地址家族(addressfamily）：UNIX。其他比较旧的系统可能会将地址家族表示成域（domain）或协议家族（protocolfamily），并使用其缩写PF而非AF。类似地，AF_LOCAL（在2000～2001年标准化）将代替AF_UNIX。

（2）面向网络的

家族名：AF_INET

或者地址家族：因特网。另一个地址家族AF_INET6用于第6版因特网协议（IPv6）寻址。此外，还有其他的地址家族，这些要么是专业的、过时的、很少使用的，要么是仍未实现的。在所有的地址家族之中，目前AF_INET是使用得最广泛的。

二、套接字地址：主机-端口对

做个比喻，套接字就像一个电话插孔，主机名和端口号就像区号和号码。
当程序之间需要通信时，需要知道对端的主机名（IP）和端口号。
有效的端口号范围为0～65535（小于1024的端口号预留给了系统）

什么是Socket？

再举一个例子：

Lewis跟Nico两人聊QQ，QQ是一个独立的应用程序，那么它对应了两个Socket，一个在Lewis的电脑上，一个在Nico的电脑上。当Lewis对Nico说：”周末我们去开卡丁车吧！“，这句话就是一段数据，这段数据会先储存在Lewis电脑Socket上，我们在”分层网络模型“一文中提到过，TCP存在于传输层，同时，我们在”端口、IP协议“一文中又提到了TCP传输过程（三次握手建立连接，三次握手关闭连接），当Lewis的QQ和Nico的QQ连接成功后，Lewis的Socket将这段话的数据发送到Nico的电脑中，但是Nico暂时还没看到，因为数据会先存放在Nico电脑的Socket当中，然后Socket会把数据呈现给Nico看。

到了这里不禁要问，数据传送过程中为什么要多出Socket这样东西？
答：因为不同的应用程序对应不同的Socket，而Socket保证了QQ的数据不会到处乱跑，不会一冲动跑到MSN上去了。因为QQ和MSN两个应用程序的Socket内容是完全不同的。那么Socket里面到底是什么？
答：Socket套接字地址！套接字地址是一个数据结构，我们仅基于TCP传输协议作为例子。套接字地址这个数据结构里面包含了：地址类型、端口号、IP地址、填充字节这4种数据。而它的数据结构原型为：

 #include <netinet/in.h>
    struct sockaddr_in{
     unsigned short         sin_family;
     unsigned short int     sin_port;
     struct in_addr         sin_addr;
     unsigned char          sin_zero[8];
  };

其中：

• sin_family表示地址类型，对于基于TCP/IP传输协议的通信，该值只能是AF_INET；
• sin_prot表示端口号，例如：21 或者 80 或者 27015，总之在0 ~ 65535之间；
• sin_addr表示32位的IP地址，例如：192.168.1.5 或 202.96.134.133；如果sin_addr.s_addr=0，则表示指定ip为0.0.0.0，就是本机；
• sin_zero表示填充字节，一般情况下该值为0；
  Socket数据的赋值实例：

struct sockaddr_in Lewis;
  Lewis.sin_family      = AF_INET;
  Lewis.sin_port        = htons(80);
  Lewis.sin_addr.s_addr = inet_addr("202.96.134.133");
  memset(Lewis.sin_zero,0,sizeof(Lewis.sin_zero));

分析：我们设置了一个名叫Lewis的套接字地址，它基于TCP/IP协议，因此sin_family的值为AF_INET，这个是雷打不动的，只要使用TCP/IP协议簇，该值就是AF_INET；htons是端口函数，以后介绍，这就表示设置了端口号为80；
sin_addr是一个数据结构，原型是：

  struct in_addr{
     unsigned long     s_addr;
};

三、面向连接的套接字与无连接的套接字

1、面向连接的套接字
TCP套接字的名字SOCK_STREAM。
特点：可靠，开销大。

在进行通信之前必须先建立一个连接，该连接的通信提供序列化的、可靠的和不重复的数据交付，而没有记录边界。这种类型的通信也称为虚拟电路或流套接字。
实现这种连接类型的主要协议是传输控制协议（缩写 TCP）
为了创建 TCP套接字，必须使用 SOCK_STREAM 作为套接字类型。

2、无连接的套接字
UDP套接字的名字SOCK_DGRAM
特点：不可靠（局网内还是比较可靠的），开销小。

与虚拟电路形成鲜明对比的是数据报类型的套接字，它是一种无连接的套接字。
在通信开始之前并不需要建立连接。此时，在数据传输过程中并无法保证它的顺序性、可靠性或重复性。数据报确实保存了记录边界，这就意味着消息是以整体发送的，而并非首先分成多个片段。
实现这种连接类型的主要协议是用户数据报协议（缩写 UDP）。为了创建UDP套接字，必须使用SOCK_DGRAM作为套接字类型。
UDP套接字的SOCK_DGRAM名字来自于单词“datagram”（数据报）

参考：

1.简单理解socket（AF_INET&SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM）

2.AF_INET与套接字