socket通信过程

一、网络字节序与主机字节序

1、主机字节序：

就是自己的主机内部，内存中数据的保存顺序，可以分为两种：

小端字节序（little-endian）：低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

大端字节序（big-endian）：高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

2、网络字节序

大端字节序即网络字节序

3、数据传输过程

a的固有数据存储-------标准化--------转化成b的固有格式

II

a的主机字节序----------网络字节序 ---------b的主机字节序

标准化原因：不同的CPU有不同的字节序类型

二、Socket通信 ---unix版

1、Socket通信流程

socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现，以使用TCP协议通讯的socket为例，其交互流程大概如下：

服务器根据地址类型（ipv4,ipv6）、socket类型、协议创建socket

服务器为socket绑定ip地址和端口号

服务器socket监听端口号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket并没有被打开

客户端创建socket

客户端打开socket，根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket

服务器socket接收到客户端socket请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态，所谓阻塞即accept()方法一直到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下一个客户端谅解请求

客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息

服务器accept方法返回，连接成功

客户端向socket写入信息

服务器读取信息

客户端关闭

服务器端关闭

2、三次握手建立连接

图示过程如下：

• • 当客户端调用connect时，触发了连接请求，向服务器发送了SYN J包，这时connect进入阻塞状态；
  • 服务器监听到连接请求，即收到SYN J包，调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ，ACK J+1，这时accept进入阻塞状态；
  • 客户端收到服务器的SYN K ，ACK J+1之后，这时connect返回，并对SYN K进行确认；服务器收到ACK K+1时，accept返回，至此三次握手完毕，连接建立。

3、四次挥手断开连接

图示过程如下：

• • 某个应用进程首先调用close主动关闭连接，这时TCP发送一个FIN M；
  • 另一端接收到FIN M之后，执行被动关闭，对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程，因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据；
  • 一段时间之后，接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N；

接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

这样每个方向上都有一个FIN和ACK。

4、Socket通信主要函数信息

《---socket()、bind()、listen()、connect()、accept()、read()、write()、close()---》

socket函数 -- int socket(int domain, int type, int protocol)

参数解释：

• domain用于设置网络通信的域，函数socket()根据这个参数选择通信协议的族。通信协议族在文件sys/socket.h中定义。

可设置值：

名称	含义	名称	含义
PF_UNIX,PF_LOCAL	本地通信	PF_X25	ITU-T X25 / ISO-8208协议
AF_INET,PF_INET	IPv4 Internet协议	PF_AX25	Amateur radio AX.25
PF_INET6	IPv6 Internet协议	PF_ATMPVC	原始ATM PVC访问
PF_IPX	IPX-Novell协议	PF_APPLETALK	Appletalk
PF_NETLINK	内核用户界面设备	PF_PACKET	底层包访问

• type用于设置套接字通信的类型，主要有SOCKET_STREAM（流式套接字）、SOCK——DGRAM（数据包套接字）等。

可设置值：

名称	含义
SOCK_STREAM	Tcp连接，提供序列化的、可靠的、双向连接的字节流。支持带外数据传输
SOCK_DGRAM	支持UDP连接（无连接状态的消息）
SOCK_SEQPACKET	序列化包，提供一个序列化的、可靠的、双向的基本连接的数据传输通道，数据长度定常。每次调用读系统调用时数据需要将全部数据读出
SOCK_RAW	RAW类型，提供原始网络协议访问
SOCK_RDM	提供可靠的数据报文，不过可能数据会有乱序
SOCK_PACKET	这是一个专用类型，不能呢过在通用程序中使用

注：并不是所有的协议族都实现了这些协议类型，例如，AF_INET协议族就没有实现SOCK_SEQPACKET协议类型。