TCP/IP网络编程：02套接字类型与协议设置

Posted 2020-11-30 glory-d

本篇文章主要介绍创建套接字函数相关的3个输入参数的含义，它们最终确定了套接字通信所采用的协议。同时，也简单对比了TCP和UDP传输方式的区别。

什么是协议？协议是对话中使用的通信规则，而在计算机领域则可解释为“计算机间对话的通信规则”。简言之，协议就是为了完成数据交换而约定的规则。

//创建套接字
#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);
    -> 成功时返回文件描述符，失败时返回-1

　　domain  套接字中使用的协议族信息

　　type　　套接字数据传输的类型信息

　　protocol 计算机间通信使用的协议信息

协议族（Protocol Family）

协议族的类型信息分类如下，其中常用的如IPv4协议族信息PF_INET及IPv6协议族信息PF_INET6等

协议族类型

套接字类型

套接字类型指的是套接字通信的数据传输方式，常用的套接字类型有两种，即TCP传输类型SOCKET_STREAM，UDP传输类型SOCKET_DGRAM。书中举例的两幅漫画形象地解释了TCP和UDP数据传输的差异：

 TCP传输类型

上面提到了面向连接的套接字的一些特点，其中，比较容易验证的是第三点--传输的数据不存在数据边界，只需要调整通信双方write和read的次数不一致即可。那这一点又是如何做到的呢？-->收发数据的套接字内部有缓冲区，简言之就是字节数组。通过套接字传输的数据会保存到该字节数组中，只要不超出该字节数组的容量，则可待改字节数组填满之后通过一次read操作读取全部内容。

那如果套接字缓冲区已满是否意味着会发生数据丢失？并不会。由于面向连接套接字的安全机制，如果套接字缓冲区满，则传输端将停止传输；并且根据接收端的状态传输数据，如果传输出错还会提供重传服务。

TCP：“可靠、有序、基于字节的面向连接的数据传输方式”

UDP传输类型

 面向消息的套接字传输则恰好相反。其中，存在数据边界的特性意味着接受和传输数据的次数必须保持一致。

UDP：“不可靠、无序、基于消息的无连接的数据传输方式”

协议的最终选择

socket函数的第三个参数protocol确定了socket通信的最终协议。通常我们并不需要关注该参数，因为只要前两个参数确定，第三个参数便可唯一确定。此时只需将该参数置0即可，如IPv4协议族+TCP传输类型可确定第三个参数只能为IPPROTO_TCP；而IPv4协议族+UDP传输类型可确定第三个参数只能为IPPROTO_UDP。只有当同一协议族中存在多个数据传输方式相同的协议时，需特殊处理。