Socket编程：基础部分

       这一年多来的学习以及实习经历，特别多的涉及到进程间通信，而且特么的与Socket套接字相关。谈到对它的理解？好吧，只能说基本处在会用的水平。至于更深层次的挖掘工作，之前是一直忽略的。不过，手头全套Stevens的书，基本该翻的也都翻过了。所以反正现在也是闲着，对Socket的复习自然不在话下咧。

概述

 

      所谓的进程间通信（IPC），就是不同的进程之间的数据与信息交换。我们知道，进程之间是相互独立的，均有各自的进程空间。所以，它们之间的数据与信息交换就需要借助一定的方式。在Linux系统中，我们熟知的IPC方式有管道、系统IPC（包括消息队列、信号量以及共享内存）以及套接字Socket。但是，除了Socket方式以外，其他方式基本仅限于单机系统内的进程间通信，而一旦牵涉到网络间的进程通信，也就是不同主机间进程的通信问题，就只能呵呵了。这里主要需要解决的问题：

       其一，单机系统内独立进程可单独通过进程号识别，但不同主机间的进程却不行；

       其二，各主机的操作系统可能不同，支持的网络协议也不尽一致，即存在多重协议的识别问题；

Socket概念

端口：

       端口类似于文件描述符，每个端口拥有一个端口号，用于区别不同端口。端口的作用就是用来标识通信间的进程。进程通过系统调用（bind）与端口绑定，之后绑定进程的所有数据都从该端口接收或者发送。

       端口的分配方式有两种：一种是全局分配，一般用于标识服务器，比如一个标准服务器都会拥有一个全局知名端口，即使在不同的机器上，其端口号也相同；另一种是本地分配，多用于客户端，当客户端需要传输服务时，会向本地操作系统提出申请，操作系统则返回一个本地唯一的端口号。另外，TCP/UDP规定端口号小于256的作为保留端口。

套接字对：

       一个套接字对是一个定义Socket连接的两个端点的四元组：本地IP，本地端口，远程IP，远程端口。套接字对唯一标识一个网络中的连接。这样标识每个端点的两个值（IP与端口号）即称为一个套接字Socket。

网络字节序：

       不同计算机存放字节的顺序是不同的，在低地址存放高位字节的称为大端字节序，相反，低地址存放低位字节的称为小端字节序。而TCP/IP网络中的字节序是大端字节序。所以，为保证接收数据的正确性，必须保证计算机与网络中数据存储的字节序一致。

面向连接与无连接：

       面向连接就是每一次完整的数据传输都需要经过连接建立、使用、关闭过程，每个连接相当于一个管道，收发的数据顺序一致，内容相同；无连接则相反，不保证发送顺序，不保证传输的可靠性。TCP是面向连接的，UDP是无连接的。

缓存与带外数据：

       为了保证数据传输的正确性或者传输过程能够控制传输速率，都会进行缓存；而在传输过程中，如果希望能够不通过常规传输方式使用户进程处理某一类信息，例如linux中的Ctrl-C中断等信息，称为带外数据。

C/S模式：

       在TCP/IP网络中，通信的两个进程一般采用的模式就是C/S模式，即客户端想服务器发出请求，服务器响应请求，提供服务。之所以主要采用这种模式，是基于两点：

       1) 网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，所以将拥有多资源的主机用以提供服务，资源较少的请求服务；

       2) 网络间通信属于异步通信，相互通信的进程不属于父子关系，且不拥有共享缓冲区，因此需要一种机制为二者的数据交换提供同步；

套接字类型：

       TCP/IP提供三种套接字类型，分别是流式套接字，数据报套接字，原始套接字。流式套接字提供可靠的面向连接服务，数据无差错、无重复，且按顺序发送，内设流量控制，避免数据流超限；数据报套接字提供了无连接服务，数据包以独立包形式发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱；原始套接字一般用于较底层接口（我没用过）。

Socket编程

       Socket中具体的每一个函数我就不详细笔记了，Socket编程的流程基本是固定的，以下简图就ok了。

       如下：