6.1 服务器概览
客户端与服务器的区别
在连接过程中，客户端发起连接操作，而服务器则是等待连接操作，因此在Socket库的用法上还是有一些区别的，即应用程序调用的Socket库的程序组件不同（Socket库和协议栈原本所具有的功能是没有区别的，因此客户端计算机也可以调用用来等待连接的程序零件，服务器程序在客户端计算机上也可以运行）。
此外，服务器的程序可以同时和多台客户端计算机进行通信，这也是一点区别。因此，服务器程序和客户端程序在结构上是不同的。
服务器程序的结构
图6.1 用不同的模块与每个客户端进行通信.png
我们将程序分成两个模块，即等待连接模块和负责与客户端通信的模块。
-
首先，我们将程序分成两个模块，即等待连接模块（图6.1（a））和负责与客户端通信的模块（图6.1（b））。当服务器程序启动并读取配置文件完成初始化操作后，就会运行等待连接模块（a）。这个模块会创建套接字，然后进入等待连接的暂停状态。
-
接下来，当客户端连发起连接时，这个模块会恢复运行并接受连接，然后启动客户端通信模块（b），并移交完成连接的套接字。接下来，客户端通信模块（b）就会使用已连接的套接字与客户端进行通信，通信结束后，这个模块就退出了。
服务器操作系统具有多任务、多线程功能，可以同时运行多个程序，服务器程序的设计正是利用了这一功能。
多任务：操作系统提供的一种功能，可以让多个任务（程序）同时运行。实际上，一个处理器在某一个瞬间只能运行一个任务，但通过短时间内在不同的任务间切换，看起来就好像是同时运行多个任务一样。有些操作系统称之为“多进程”。
多任务和多线程的区别在于任务和线程的区别。在操作系统内部，任务是作为单独的程序来对待的，而线程则是一个程序中的一部分。
服务器端的套接字和端口号
图6.2 服务器程序的通信操作.png
图6.3 服务器端的套接字.png
连接这个操作是在有一方等待连接的情况下，另一方才能发起连接，如果双方同时发起连接是不行的，因为在对方没有等待连接的状态下，无法单方面进行连接。因此，只有这个部分必须区分发起连接和等待连接这两个不同的角色。从数据收发的角度来看，这就是客户端与服务器的区别，也就是说，发起连接的一方是客户端，等待连接的一方是服务器。
客户端的数据收发需要经过下面4个阶段。
（1）创建套接字（创建套接字阶段）
（2）用管道连接服务器端的套接字（连接阶段）
（3）收发数据（收发阶段）
（4）断开管道并删除套接字（断开阶段）
接受新的连接之后，协议栈会为这个等待连接的套接字复制一个新的副本，然后让客户端连接到这个新的副本套接字上。像这样每次为新的连接创建新的套接字就是这一步操作的一个关键点。如果不创建新副本，而是直接让客户端连接到等待连接的套接字上，那么就没有套接字在等待连接了，这时如果有其他客户端发起连接就会遇到问题。为了避免出现这样的情况，协议栈采用了这种创建套接字的新副本，并让客户端连接到这个新副本上的方法。
端口号是用来识别套接字的，如果一个端口号对应多个套接字，就无法通过端口号来定位到某一个套接字了。当客户端的包到达时，如果协议栈只看TCP头部中的接收方端口号，是无法判断这个包到底应该交给哪个套接字的。
图6.4 分配接收到的包.png
确定某个套接字时，不仅使用服务器套接字对应的端口号，还要使用客户端的端口号再加上IP地址：
· 客户端IP地址
· 客户端端口号
· 服务器IP地址
· 服务器端口号
使用描述符来指代套接字的原因如下。
（1）等待连接的套接字中没有客户端IP地址和端口号
（2）使用描述符这一种信息比较简单
网友评论