网络IPC：套接字 -- （1）套接字描述符

1. 套接字描述符

　　套接字时通信端点的抽象。正如使用文件描述符访问文件，应用程序用套接字描述符访问套接字。套接字描述符在UNIX系统中被当作一种文件描述符。

　　为创建一个套接字，使用socket函数。

#include <sys/socket.h>
int socket (int domain, int type, int protocol);

返回值：若成功，返回文件（套接字）描述符；若出错，返回-1

　　参数domain（域）确定通信的特性，包括地址格式。各个域都有自己表示地址的格式，而表示各个域的常数都以AF_开头，意指地址族（address family）。

域	描述
AF_INET	IPv4因特网域
AF_INET6	IPv6因特网域
AF_UNIX	UNIX域
AF_UNSPEC	未指定

 

 

 

 

 

 

　　参数type确定了套接字的类型，进一步确定通信特性。

类型	描述
SOCK_DGRAM	固定长度、无连接的、不可靠的报文传递
SOCK_RAW	IP协议的数据报接口
SOCK_SEQPACKET	固定长度的、有序的、可靠的、面向连接的报文传递
SOCK_STREAM	有序的、可靠的、双向的、面向连接的字节流

 

 

 

 

 

 

　　参数protocal通常是0，表示为给定的域和套接字类型选择默认协议。当对同一域和套接字类型支持多个协议时，可以使用protocol选择一个特定的协议。在AF_INET通信域中，套接字类型SOCK_STREAM的默认协议是TCP，在套接字类型SOCK_DGRAM的默认协议是UDP。

协议	描述
IPPROTO_IP	IPv4网际协议
IPPROTO_IPV6	IPv6网际协议
IPPROTO_ICMP	因特网控制报文协议
IPPROTO_RAW	原始IP数据包协议
IPPROTO_TCP	传输控制协议
IPPROTO_TCP	网络用户报文协议

 

 

 

 

 

 

 

 

　　对于数据报（SOCK_DGRAM）接口，两个对等进程之间通信时不需要逻辑连接。只需要向对等进程所使用的套接字送出一个报文。因此数据包提供了一个无连接的服务。

　　另一方面，字节流（SOCK_STREAM）要求在交换数据之前，在本地的套接字和通信的对等进程的套接字之间建立一个逻辑连接。数据报就像发邮件，不需要连接。字节流就像打电话，需要先建立连接。

　　SOCK_SEQPACKET套接字和SOCK_STREAM套接字类似，只是从该套接字得到的是基于报文的服务而不是字节流服务。这意味着从SOCK_SEQPACKET套接字接收的数据量与对方所发送的一致。流控制传输协议（SCTP）提供了因特网域上的顺序数据包服务。

　　SOCK_RAW套接字提供一个数据报接口，用于直接访问下面的网络层（即因特网中的IP层）。使用这个接口时，应用程序负责构造自己的协议头部，这是因为传输协议（如TCP和UDP）被绕过了，当创建一个原始套接字时，需要有admin权限，这样可以防止恶意程序绕过内建安全机制来创建报文。

　　套接字通信是双向的。可以采用shutdown函数来禁止一个套接字的I/O。

#include <sys/socket.h>
int shutdown (int sockfd, int how); 

返回值：若成功，返回0；若出错，返回-1

　　how参数，SHUT_RD（关闭读端），SHUT_WR（关闭写端），SHUT_RDWR（读写关闭）