socket基本概念

　1.socket 是什么？

　　在计算机通信领域，socket 被翻译为“套接字”，它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。通过 socket 这种约定，一台计算机可以接收其他计算机的数据，也可以向其他计算机发  送数据。

　　2.Linux 中的 socket 是什么？

　　在 UNIX/Linux 系统中，为了统一对各种硬件的操作，简化接口，不同的硬件设备也都被看成一个文件。对这些文件的操作，等同于对磁盘上普通文件的操作。
　　UNIX/Linux 中的一切都是文件！
为了表示和区分已经打开的文件，UNIX/Linux 会给每个文件分配一个 ID，这个 ID 就是一个整数，被称为文件描述符（File Descriptor）。例如：

• 通常用 0 来表示标准输入文件（stdin），它对应的硬件设备就是键盘；
• 通常用 1 来表示标准输出文件（stdout），它对应的硬件设备就是显示器。

　　UNIX/Linux 程序在执行任何形式的 I/O 操作时，都是在读取或者写入一个文件描述符。一个文件描述符只是一个和打开的文件相关联的整数，它的背后可能是一个硬盘上的普通文件、FIFO、管道、终端、键盘、显示器，甚至是一个网络连接。
　　请注意，网络连接也是一个文件，它也有文件描述符！你必须理解这句话。
我们可以通过 socket() 函数来创建一个网络连接，或者说打开一个网络文件，socket() 的返回值就是文件描述符。有了文件描述符，我们就可以使用普通的文件操作函数来传输数据了，例如：

• 用 read() 读取从远程计算机传来的数据；
• 用 write() 向远程计算机写入数据。

　　你看，只要用 socket() 创建了连接，剩下的就是文件操作了，网络编程原来就是如此简单！

　　3.套接字的类型

　　<1>流格式套接字（基于TCP）

　　　SOCK_STREAM 是一种面向连接的、可靠的、双向的通信数据流，数据可以准确无误地到达另一台计算机，如果损坏或丢失，可以重新发送。

　　　SOCK_STREAM 有以下几个特征：

• • 　　数据在传输过程中不会消失；
  • 　　数据是按照顺序传输的；
  • 　　数据的发送和接收不是同步的（有的教程也称“不存在数据边界”）--有缓存区

　　　　<2>数据报格式套接字（基于UDP）

　　　　SOCK_DGRAM 是无连接的不可靠的，不会进行数据的检查　　

　　　　它有以下特征：

• • 　　强调快速传输而非传输顺序；
  • 　　传输的数据可能丢失也可能损毁；
  • 　　限制每次传输的数据大小；
  • 　　数据的发送和接收是同步的（有的教程也称“存在数据边界”）。

　　4.面向连接套接字与无连接套接字的区别

　　《1》无连接的套接字

• • 数据包的路径随意
  • 受到：路径长短开销、路径拥堵、路由排队时延（可能丢包）的影响
  • 尽力而为
  • 传输效率高，但是不可靠，有丢失数据包、捣乱数据的风险

　　　　《2》面向连接的套接字

• • 在发送方和接收方之间建立链路（虚电路）
  • 数据按顺序的可靠传输
  • 非常可靠，万无一失，传输效率低，耗费资源多

　　5.OSI七层网络模型和TCP/IP的四层模型

应用层	应用层
表示层
会话层
传输层	传输层
网络层	网络层
数据链路层	网络接口
物理层

　　两台计算机进行通信时，必须遵守以下原则：

• 必须是同一层次进行通信，比如，A 计算机的应用层和 B 计算机的传输层就不能通信，因为它们不在一个层次，数据的拆包会遇到问题。
• 每一层的功能都必须相同，也就是拥有完全相同的网络模型。如果网络模型都不同，那不就乱套了，谁都不认识谁。
• 数据只能逐层传输，不能跃层。
• 每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务。

　　我们所说的 socket 编程，是站在传输层的基础上，所以可以使用 TCP/UDP 协议，但是不能干「访问网页」这样的事情，因为访问网页所需要的 http 协议位于应用层。

　　6.TCP/IP 协议簇

　　TCP/IP 模型包含了 TCP、IP、UDP、Telnet、FTP、SMTP 等上百个互为关联的协议，其中 TCP 和 IP 是最常用的两种底层协议，所以把它们统称为“TCP/IP 协议族”。

　　也就是说，“TCP/IP模型”中所涉及到的协议称为“TCP/IP协议族”，你可以区分这两个概念，也可以认为它们是等价的

　　socket 编程是基于 TCP 和 UDP 协议的，它们的层级关系如下图所示：

　　　　　　

　　7.IP、MAC和端口号——网络通信中确认身份信息的三要素

　　<1>IP地址：一般一个局域网用一个IP地址（公网地址：买的），因为IPV4地址如果一台计算机一个肯定不够用

　　<2>MAC地址：固定的写在网卡上

　　<3>端口号：应用层程序的接口

　　本文参考：C语言中文网   http://c.biancheng.net/view/2128.html