【UNP】套接字类型 - socket type

1、数据流套接字（StreamSocket）

数据流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用，使用使用比较高质量的TCP协议。它有以下一些特点：

（1） TCP提供可靠的连接。当TCP向另外一端发送数据时，它要求对方返回一个确认回答。如果没有收到确认，则会等待一段时间后重新发送，在数次重发失败后，TCP才会放弃发送。

（2） TCP为发送的数据进行排序。比如发送2048个字节，TCP可能将它分成大小为1024的两个段，并分别进行编号“1”和“2”。接收段将根据编号对数据进行重新排序并判断是否为重复数据。

（3） TCP提供流量控制。它会通知对方自己能够接受数据的容量，称为窗口，这样就确保不会发生缓冲区溢出的情况。

（4） TCP的连接是双工的。在给定连接上的应用进程在任何时刻既可以发送也可以接受数据。

在TCP中相当重要的一个概念就是建立一个TCP连接，也就是三次握手过程，理解它对于今后编程有非常大的帮助。下面我们就详细学习一下这个过程。

（1） 服务器必须准备好接收外来的连接。由调用socket、bind和listen函数完成，称为被动打开（passive open）。

（2） 客户通过调用connect进行主动打开（active open）。客户TCP发送一个SYN（同步）包，以告知服务器客户在这次连接中要发送数据的初始序列号。SYN数据包不包含数据，只有一个IP头、一个TCP头及其选项。

（3） 服务器确认客户的SYN，同时自己也发送一个SYN数据包，告知客户它自己在这次连接中发送数据的初始序列号。服务器分别对客户SYN的应答ACK，以及自己的SYN数据。

（4）客户返回对服务器SYN的确认应答ACK。

许多广泛应用的程序都使用数据流套接字，比如telnet、WWW浏览器使用的HTTP协议等。

 

2、数据报套接字（DatagramSocket）

数据报式Socket是一种无连接的套接字，对应于无连接的UDP服务应用，相应协议是UDP。

UDP提供无连接的服务，就是说UDP客户与服务器不必保持长期的连接关系。例如，一个UDP客户可以创建一个套接字并发送一个数据报给一个服务器，然后可以立即用同一个套接字发送另一个数据报给另一个服务器。UDP所面临的问题就是缺乏可靠性。因为它没有例如确认、超时重传等复杂机制，因此它不能保证数据的到达以及到达的次序。

那么我们在传送过程中，如果数据丢失了该怎么办呢？其实每个程序在UDP上都有自己的协议，如果在一定时间内没有收到对方发回的确认应答，它将重新发送，直到得到ACK。

UDP实现过程比较简单，因此在一定程度上效率较高，对于一些数据量小，无须交互的通信情况还是适用的。使用UDP的应用程序有：tftp、bootp等。

 

3、原始套接字（RawSocket）

除了上面两种常用的套接字类型外，还有一类原始套接字（raw socket），在某些网络应用中担任重要角色。比如我们平时想看一看网络是否通达，就用ping命令测试一下。Ping命令用的是ICMP协议，因此我们不能通过建立一个SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM来发送这个包，而只能自己亲自来构建ICMP包来发送。另外一种情况是，许多操作系统只实现了几种常用的协议，而没有实现其它如OSPE、GGP等协议。如果自己有必要编写位于其上的应用，就必须借助raw socket来实现，这是因为操作系统遇到自己不能够处理的数据包，就将这个包交给raw socket处理。

Raw socket的作用主要在三个方面：

（1） 通过raw socket来接收和发送ICMP协议包。

（2） 接收发向本机的但TCP/IP栈不能够处理的IP包。

（3） 用来发送一些自己指定源地址特殊作用的IP包。