系统调用与网络通信过程

1. 网络连接建立前都会通过 socket系统调用,建立一个新的FD,只说明了类型。

 socket() 系统调用创建一个套接字。

int socket(int domain, int type, int protocol);     返回的是int 表示 文件描述符号

这个套接字通常是（domain）指定为 AF_INET（IPv4）或 AF_INET6（IPv6），

并且(type)指定为 SOCK_STREAM（流套接字，如 TCP）或 SOCK_DGRAM（数据报套接字，如 UDP）。

　　（1）如果是属于ip地址，则可以分析a1,获取protocol 协议类型。

'udp': cls.UDP,
'tcp': cls.TCP,
'02': cls.IPV4,
'0A': cls.IPV6,
'01': cls.UNIX_SOCKET,
'10': cls.NETLINK_SOCKET

2. 客户端：

在 socket() 创建套接字之后，调用 connect() 建立与服务器的连接。使用connect(FD)

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

 将套接字 sockfd 连接到指定的远程地址 addr，并指定地址结构体的长度 addrlen。

根据saddr解析的信息绑定FD。

　　（1）网络类型：生成networkidentifier（本地ip:port：None,None，远程ip:port【来自saddr】）

　　（2）unix域类型：生成unixidentifier

　　　----  绑定FD与描述符

但是客户端在系统调用层，缺失了本地的地址绑定。

使用 connect() 函数连接到远程服务器时，操作系统会分配一个本地端口号（通常是一个未使用的端口）并选择一个本地 IP 地址。这个自动分配的过程是由操作系统的网络栈实现的

主动获取本地地址方法: 连接建立成功后，可以使用 getsockname() 函数获取系统为套接字分配的本地 IP 地址和端口号

2. 服务端：

(1) 建立socket后，首先使用bind(FD)绑定本地地址(saddr)到FD。

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

 将套接字 sockfd 绑定到指定的本地地址 addr，并指定地址结构体的长度 addrlen。

 将saddr(unix域套接字地址，或本地ip地址)，绑定到FD

 

（2）使用listen(FD)监听FD收到的请求request。

int listen(int sockfd, int backlog);

 

（3）使用accept(FD)系统调用，处理请求。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

服务端会调用 accept() 系统调用来接受连接，并返回一个新的套接字，用于与该客户端进行通信。

　　---  根据FD信息，与接收的客户端saddr地址建立连接。

　　　　(1)生成networkidentifier（本地ip:port【来自FD】，远程ip:port【来自saddr】）

　　　　(2)生成unixIdentifier 【根据FD绑定的本地unix域地址】

　　--- 生成newFD绑定描述符 networkidentifier 。

 

相关案例

对于客户端（例如你的计算机上运行的浏览器）在访问百度网站并获取图片时，每一步操作通常会涉及以下系统调用（假设使用常见的操作系统如Windows或类Unix系统）：

1. DNS解析：
• 客户端通过操作系统提供的系统调用（如 getaddrinfo()）向本地DNS服务器发起DNS查询请求。在Windows中，可能会调用 getaddrinfo() 函数；在类Unix系统中，可能会调用 gethostbyname() 或 getaddrinfo() 函数。
2. 建立TCP连接：
• 客户端通过操作系统提供的系统调用（如 socket()、connect()）创建套接字（socket），并使用 connect() 函数发起与百度服务器的TCP连接。在Windows和类Unix系统中，这些函数都是标准的套接字API。
3. 发送HTTP请求：
• 客户端通过操作系统提供的网络API（如 send()）将HTTP GET请求发送到已建立的TCP连接。这个过程可能涉及多次 send() 调用，以确保完整的HTTP请求被发送到服务器。
4. 接收HTTP响应：
• 当服务器响应到达时，客户端通过操作系统提供的网络API（如 recv()）从TCP连接中接收HTTP响应。类似地，可能需要多次 recv() 调用来获取完整的响应数据。
5. 显示图片：
• 客户端使用操作系统提供的图形用户界面（GUI）API来处理接收到的图片数据，并在浏览器窗口中显示。这些API涉及将图像数据解码并在屏幕上绘制出来。
6. 关闭TCP连接：
• 当所有数据传输完成后，客户端通过调用 close() 或类似的函数关闭与百度服务器的TCP连接，释放相关的资源。在Windows和类Unix系统中，调用 closesocket() 或 close() 函数完成此操作

服务端：

1. 服务端程序也会调用 socket() 系统调用创建一个套接字，指定监听的地址族（通常是 AF_INET 或 AF_INET6）和套接字类型（通常是 SOCK_STREAM）。
2. 创建套接字后，服务端程序会调用 bind() 系统调用将套接字绑定到一个特定的本地地址和端口上。
3. 然后服务端调用 listen() 系统调用开始监听来自客户端的连接请求。
4. 当有客户端连接请求到达时，服务端会调用 accept() 系统调用来接受连接，并返回一个新的套接字，用于与该客户端进行通信。