一.socket简介

socket是进程通讯的一种方式,即调用这个网络库的一些api函数实现分布在不同主机的相关进程之间的数据交换

 

几个定义:

(1).IP地址:即依照TCP/IP协议分配给本地主机的网络地址,两个进程要通讯,任一进程首先要知道通讯对方的位置,即对方的ip.

(2).端口号:用来辨别本地通讯进程,一个本地的进程再通讯时会占用一个端口号,不同的进程端口号不同,因此在通讯钱必须要分配一个没有被访问的端口.

(3).连接:指两个进程的通讯链接.

(4).半相关:网络中用一个三元组(协议,本地地址,本地端口号)可以在全局唯一标志一个进程.

(5).全相关:一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成,并且只能使用同一种高层协议,也就是说,不可能通信饿一端用TCP协议,另外一端用UDP协议,因此一个完整的网间通信需要一个五元组(协议,本地地址,本地端口号,远地地址,远地端口号)来表示.

这样一个五元组叫做一个相关(association),即两个协议相同的半相关才能组成一个合适的相关,或完全指定组成一连接.

 

二.客户/服务器模式

在TCP/IP网络应用中,通信的两个进程相互作用的主要模式是客户端/服务器(client/server)模式,即客户端向服务器发出服务请求,服务器接收到请求后,提供相应的服务.客户/服务器模式的建立基于以下两点:

(1).首先,建立网络的起因是网络中软硬件资源,运算能力和信息不均等.需要共享,从而造就拥有众多资源的主机提供服务,资源较少的客户请求服务这一非对等作用.

(2).其次,网间进程通信完全是异步的,相互通信的进程间即不存在父子关系,又不共享内存缓冲区,因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系,为二者的数据交换提供同步,这就是基于客户/服务器模式的TCP/IP.

 

服务器端:

其过程是首先服务器放要先启动,并根据请求提供相应服务:

(1).打开一通信通道并告知本地主机,它愿意在某一公认地址上的某端口(如FTP的端口可能为21)接收客户请求.

(2).等待客户请求到达该端口.

(3).接收到客户端的服务请求时,处理该请求并发送应答请求.接收到并发服务请求,要激活一新进程来处理这个客户请求.新进程处理此客户请求,并不需要对其它请求做出应答.服务完成后,关闭此新进程与客户的通信链路,并终止.

(4).返回第(2)步,等待另一客户请求.

(5).关闭服务器.

 

客户端:

(1).打开一通信通道,并连接到服务器所在主机的特定端口.

(2).向服务器发服务请求报文,等待并接收应答;继续提出请求....

(3).请求结束后关闭通信通道并终止.

 

从上面的描述过程可知:

(1).客户与服务器进程的作用是非对称的,因此代码不同

(2).服务器进程一般是先启动的.只要系统运行,该服务器进程一直存在,知道正常或强迫终止.

 

三.socket的运行原理

1.1、套接字(socket)概念

套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示,包含进行网络通信必须的五种信息:连接使用的协议,本地主机的IP地址,本地进程的协议端口,远地主机的IP地址,远地进程的协议端口。

应 用层通过传输层进行数据通信时,TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接,许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应 用层可以和传输层通过Socket接口,区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信,实现数据传输的并发服务。

1.2 、建立socket连接

建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket。

套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。

服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。

客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。

连 接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户 端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。

 1.3、SOCKET连接与TCP连接

创建Socket连接时,可以指定使用的传输层协议,Socket可以支持不同的传输层协议(TCP或UDP),当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。

 1.4、Socket连接与HTTP连接

由 于通常情况下Socket连接就是TCP连接,因此Socket连接一旦建立,通信双方即可开始相互发送数据内容,直到双方连接断开。但在实际网络应用 中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器、网关、防火墙等,大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连,因此需要通过轮询告诉网络,该连接处于活跃状态。

而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式,不仅在请求时需要先建立连接,而且需要客户端向服务器发出请求后,服务器端才能回复数据。

很 多情况下,需要服务器端主动向客户端推送数据,保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接,服务器就可以直接将数据传送给 客户端;若双方建立的是HTTP连接,则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端,因此,客户端定时向服务器端发送连接请求,不仅可以 保持在线,同时也是在“询问”服务器是否有新的数据,如果有就将数据传给客户端。

 这是我自己写的一个利用GCDAsyncSocket的socket通信 https://pan.baidu.com/s/1c2aEfWO  代码很粗糙,初学者可以看看