Socket

Socket,也称套接字，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。程序之间的网络通讯是要通过端口来区分的。简单来说，网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket，而建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。

1、Socket与TCP/IP

Socket本质是对TCP/IP的封装，是一套用来实现TCP或UDP通讯的API。 根据网络通讯的OSI参考模型的定义，IP位于网络层，TCP/UDP位于传输层，HTTP位于应用层，而Socket位于传输层和应用层之间，是它们之前的桥梁。

OSI参考模型

2、TCP/IP特性

• TCP传输协议：TCP是面向连接的，需要“三次握手，四次挥手”，是可靠的传输，用来传输大的数据，但是，建立时间要花费时间和资源，相对于UDP速度较慢。

• UDP：UDP是面向无连接的，发送端不会关心数据是否到达目标端，简单高效。经常用于以下几方面：

 1、总量较小的通讯（DNS，SNMP等）
 2、视频、音频等多媒体通讯（即时通讯）
 3、限定于LAN等特定网络中的应用通讯
 4、广播通讯（广播、多播）

3、Socket的TCP通讯流程

TCP-Socket

4、Socket的UDP通讯流程

UDP-Socket

Scoket-TCP/UDP通信示例: ScoketDemo

5、TCP三次握手、四次挥手流程

三次握手:四次挥手.png

• 􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂三次握手:

  1、􏱉􏷲􏴱􏶿􏼞􏺸􏴱􏳈􏱙􏱥􏶭􏵅􏱱􏱉􏷲􏴱􏶿􏼞􏺸􏴱􏳈􏱙􏱥􏶭􏵅􏱱client向server发起请求链接(connect),首先发送SYN报文,SYN=1,seq=x,并且client进入SYN_SENT状态
  2、server收到请求链接,server向client进行回复(accept),并发送响应报文,SYN=1,seq=y,ACK=1,ack=x+1,并且server进入SYN_RECD状态
  3、client收到确认报文后,向server发送确认报文,ACK=1,ack=y+1,此时client进入到ESTABLISHED,server收到client发送过来的确认报文后,也进入到ESTABLISHED状态,此时链接创建成功

根据上述的Scoket-TCP通信流程更容易理解三次握手

• 四次挥手

  • client向server发起关闭链接,并停止发送数据
  • server收到关闭链接的请求,向client发送回应,并且停止接收数据
  • 当server发送数据结束之后,向client发送关闭链接,并停止发送数据
  • client收到关闭链接的请求时,向server发送回应,然后停止接受数据

• 􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂为什么需要三次握手:
  为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到server,因而产生错误

1、假设这是一个早已失效的报文段,但`server`收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是`client`再次发出的一个新的连接请求.于是就向`client`发出确认报文段,同意建立连接
2、假设不采用“三次握手”,那么只要`server`发出确认,新的连接就建立了,由于现在`client`并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬`server`的确认,也不会向`server`发送数据.但`server`却以为新的通信连接已经建立,并一直等待`client`发来数据.这样服务端的很多资源就浪费

• 􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂􏶬􏰷􏶙􏶋􏽂为什么需要四次挥手:
  因为TCP是全双工通信的,在接收到client的关闭请求时,还可能在向client发送数据,因此不能再回应关闭连接的请求时,同时发送关闭连接的请求

6、相关资料

iOS Socket简介
SocketDemo