Socket这些事

又是一年七夕节，满街的鲜花情侣，亲亲我我春意盎然的视觉......上周和女票闹别扭，死皮赖脸哄完，吃完饭回来就12点多了，感情这事别扭难免，感谢有你，且行且珍惜。

也刚洗完澡，权当复习吧

在网络层，Socket函数需要制定到底是IPv4还是IPv6，分别对应设置为AF_INET和AF_INET6。另外指定到底是TCP还是UDP。TCP协议是基于数据流的所以设置为SOCK_STREAM，而UDP是基于数据报的，因而设置为SOCK_DGRAM。

TCP的三次握手

建立一个TCP连接时会发生以下情形：

• 服务器必须准备好接受外来的连接。这通常通过调用socket bind listen这三个函数来完成，我们称之为被动打开
• 客户端通过调用connect发起主动打开
• 服务器必须确认客户的SYN，同时自己也的发送一个SYN
• 客户必须确认服务器的SYN

TCP的三次握手.png

client的初始序列号为J，server的初始序列号为K。ACK中的确认号是发送这个ACK的一段所期待的下一个序列号。因为SYN占据一个字节的序列号空间，所以每一个SYN的ACK的确认号就是下一个序列号加1。类似的，每一个结束的ACK中的确认号是该结束的序列号加1。

基于TCP协议的Socket程序函数调用过程

TCP协议Socket调用过程.png

两端创建了Socket之后，接下来的过程中TCP和UDP稍有不同，TCP：

TCP的服务器端要先建立一个端口，一般是先调用bind函数，给这个Socket赋予一个IP地址和端口。
端口：当一个网络包来的时候，内核要通过TCP头里面的这个端口，来找到你这个应用程序，把包给你。
IP地址：有时候，一台机器会有多个网卡，也就会有多个IP地址，你可以选择监听所有网卡，也可以选择监听一个网卡，这样，只有发给这个网卡的包，才会给你。

当服务端有了IP和端口号，就可以调用函数listen函数进行监听。在TCP的状态图里有一个listen状态，当调用这个函数之后，服务端就进入了这个状态，这个时候客户端就可以发起连接了。

此处请再次回忆上面👆的TCP三次握手的流程图

在内核中，为每个Socket维护两个队列。一个是已经建立了链接的队列，这个时候连接三次握手已经完毕，处于established状态；一个是还没有完全建立连接的队列，这个时候三次握手还没完成，处于syn_rcvd的状态。

接下来，服务器端调用 accept函数，拿出一个已经完成的连接进行处理。如果还没有完成，就要等着。

在服务器等待的时候，客户端可以通过connect函数发起连接。现在参数重指明要连接的IP地址和端口号。然后开始发起三次握手。内核会给客户端分配一个临时的端口。一旦握手成功，服务器的accept就会返回另一个Socket。

连接建立成功之后，双方开始通过read和write函数来读写数据，就像往一个文件流里面写东西一样。

基于UDP协议的Socket程序函数调用过程

UDP协议Socket调用过程.png

processon网页在线画图挺不错的，在这贴个链接。