socket、端口、进程的关系

socket、端口、进程的关系！

端口是TCP/IP协议中的概念，描述的是TCP协议上的对应的应用，可以理解为基于TCP的系统服务，或者说系统进程！如下图，FTP就需要占用特定的TCP端口。

而 socket 呢，是网络编程中的概念，对TCP/IP协议进行了抽象和实现，并为应用层提供接口。这里的应用A，可以是FTP应用，它属于用户进程，通过socket与内核中的网络协议栈进行交互。

socket 是核心，是枢纽，是进程与网络建立关系的必经之路！

1 内核是如何将数据包转发至 socket 的呢？

网络数据首先到达网卡，然后进入内核，由网络协议栈去处理，那么内核是如何进行数据分发的呢？它怎么知道该如何把数据交给特定的用户进程呢？

这时，就需要 socket 发挥作用了！

socket 中存储了特定的四元组： 源ip+port，目的ip+port；

1> bind 到特定 ip 和 port 的socket 对应 [src ip, src port) <=> (*, *)] ；2> connect 到特定目的ip+port 的 socket 对应 [src ip, src port) <=> (dst ip,  dst port)]；3> accept 返回了的 socket 对应  [src ip, src port) <=> (dst ip,  dst port)]；

那么内核根据数据包的四元组信息，就可以锁定特定的socket了。并可，系统中所有 socket 中的四元组信息，必定唯一，不可能重复！

2 进程与socket的关系是怎样的呢？

每个进程，在内核中都有一个表，保存了该进程申请并占用的所有 socket 描述符，在进程看来，socket 其实跟文件也没有什么不同，只不过通过描述符获得的对象不同而已，接口对应的系统调用也不同。

那么进程跟socket是一一对应的吗？

其实不然，socket是一种资源，就像文件一样，一个进程打开了，另一个进程也可以用，只不过socket比较特殊而已。

理论上，能够通过 sendmsg 将 socket 描述符传递给其他进程，这样其他进程就可以调用该描述符的接口了。这种场景确实不怎么会用到，也没有进行实际验证。

当然，父子进程间，还有线程间，进行 socket 的共享，是比较常见的。

3 进程与端口

进程与端口，其实并没有什么直接或必然的关系，关键还是socket！

wireshark 抓包查看tcp协议数据包详情：

server：

#-*- coding:utf-8 -*-from SocketServer import TCPServer, BaseRequestHandlerimport tracebackclass MyBaseRequestHandlerr(BaseRequestHandler):    """    #从BaseRequestHandler继承，并重写handle方法    """    def handle(self):        #循环监听（读取）来自客户端的数据        while True:            #当客户端主动断开连接时，self.recv(1024)会抛出异常            try:                #一次读取1024字节,并去除两端的空白字符(包括空格,TAB,\r,\n)                data = self.request.recv(1024).strip()                #self.client_address是客户端的连接(host, port)的元组                print "receive from (%r):%r" % (self.client_address, data)                #转换成大写后写回(发生到)客户端                self.request.sendall(data.upper())            except:                traceback.print_exc()                breakif __name__ == "__main__":    #telnet 127.0.0.1 9999    host = ""       #主机名，可以是ip,像localhost的主机名,或""    port = 9999     #端口    addr = (host, port)    #购置TCPServer对象，    server = TCPServer(addr, MyBaseRequestHandlerr)    #启动服务监听    server.serve_forever()

client：

import sockets = socket.socket( socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM )s.connect(( "xxx.xxx.xx.xx", 9999))s.send("Hello socket!")

总结

socket 的本质是一种资源，它包含了端到端的四元组信息，用来标识数据包的归属。因此，尽管 tcp 协议的端口号只有 65535 个，但是进程可拥有的 socket 数据却不限于此（受限于进程最大文件描述符数据）；