进程间通信

本地进程通信方式有：

消息传递（管道、FIFO、消息队列）
同步（互斥、条件变量、锁、信号量）
共享内存
远程过程调用

网络进程通信：网络层IP地址标识主机，传输层协议和端口标识进程

Socket概念

在Linux中，一切皆文件，可以用 open - > write/read -> close 来操作，Socket就是这种模式的实现，socket是一种特殊文件，socket函数是对其进行的操作。

socket基本操作

socket()

int socket(int domain, int type, int protocol);

socket()对应于普通文件的打开，创建socket描述符（socket descriptor）唯一标识一个socket，用它作为参数，来进行一些读写操作。三个参数分别为：

domain：协议域，协议族，address family AF_INET: 决定用IPv4地址(32 bits)和端口号(16 bits)的组合 AF_INET6: 标识使用IPv6 AF_LOCAL(AF_UNIX): 决定用一个绝对路径名作为地址
type：socket类型 SOCK_STREAM: 流套接字，使用TCP协议 SOCK_DGRAM: 数据报套接字，使用UDP协议 SOCK_ROW: 原始套接字，使用其他协议，读写内核没有处理的IP数据包
protocol: 指定协议 IPPROTO_TCP, IPPROTO_UDP, IPPROTO_SCTP, IPPROTO_TIPC

bind()

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

参数说明：

sockfd: socket file description, socket描述字

addr: 指针指向要绑定给sockfd的协议地址，地址根据协议族不同而不同。 IPv4:

struct sockaddr_in {
  // sin socket internet
    sa_family_t     sin_family;     // AF_INET
    in_port_t       sin_port;       // port in network byte order
    sturct in_addr  sin_addr;       // Internet address
};
struct in_addr {
    uint32_t        s_addr;
};

IPv6:

struct sockaddr_in6 {
    sa_family_t     sin6_family;
    in_port_t       sin6_port;
    uint6_t         sin6_flowinfo;
    struct in6_addr sin6_addr;
    uint32_t        sin6_scope_id;
};
struct in6_addr {
    unsigned char   s6_addr[16];
};

addrlen: length of address

服务器启动时绑定地址和端口，客户端不用制定，系统自动分配(connect())

网络字节序与主机字节序

主机字节序：大端、小端，不同CPU不同字节序类型。字节序指整数在内存中保存的顺序。 Little-Endian: 地位低地址，高位高地址 Big-Endian: 高位低地址，地位高地址网络字节序：Big-Endian

将地址绑定到socket时，先将主机字节序转为网络字节序，不能假定都使用Big-Endian。

listen(), connect()

服务端：listen()，客户端：connect()

int listen(int sockfd, int backlog);
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

listen函数的参数：

sockfd: socket描述字
backlog: 相应socket可以排队的最大连接个数 listen函数将socket变为被动类型，等待客户的连接请求

accept()

服务器端依次调用socket(), bind(), listen()后，监听指定socket地址。客户端依次调用socket(), connect()后发给服务器一个连接请求。服务器监听到请求后，调用accept()函数接收请求，这样连接建立完成，可以开始I/O操作。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

函数返回已连接到socket描述字，服务器只创建一个监听socket描述字，在服务器端生命周期内一直存在。

read(), write()

#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);

read函数负责从fd中读，返回实际所读的字节数，返回值是0时表示已经读完，小于0表示出现了错误。 write函数将buf中n字节内容写入fd，返回写的字节数，失败时返回-1，设置errno变量。

close()

#include <unistd.h>
int close(int fd);

socket中TCP三次握手建立连接

jietu20171121-200952

socket中TCP四次握手释放连接

jietu20171121-201128

duyue6002 / Blog

[网络]Linux下的Socket编程 #7