accept() 函数是如何工作的？

Posted 2023-02-26

【中文标题】accept() 函数是如何工作的？

【英文标题】：How does the accept() function work?

【发布时间】：2017-05-21 15:09:16

【问题描述】：

我对 C 中的 accept() 函数有疑问。

当服务器接收到连接时，accept() 函数会创建一个新的套接字与客户端通信，然后让“旧套接字”监听新的连接。

那么，我知道服务器可以通过“新套接字”与客户端通信，但是客户端如何与“新套接字”通信（因为客户端不知道这个“新套接字”）？

【问题讨论】：

客户端在服务器用socket()知道它之前创建了“新套接字”，并用connect()将它指向服务器。注意：二进制“socket ID”代表不同物理机上不同进程的不同内存位置。

客户端也不知道 old 套接字。

【参考方案1】：

套接字是网络编程 API 的抽象。在线上和客户端仍然只有一个连接，客户端看不到服务器是否正在使用带有监听、接受等的网络 API，或者服务器是否正在使用其他 API 或原始套接字来建立连接。

【参考方案2】：

在服务器端，监听socket只关联一个本地IP和端口，处于LISTEN状态。

相比之下，服务器上接受的套接字（以及客户端上连接的套接字）由本地 IP 和端口以及远程 IP 和端口标识，并处于 ESTABLISHED 状态。

在客户端，服务器使用与连接的套接字分开的侦听套接字并不重要。当客户端从connect返回时，服务端已经从accept返回，各自返回的socket描述符可以相互通信了。

【讨论】：

那么服务器中的多个套接字是否有可能在同一个本地端口上运行？它们是通过远程地址和端口来区分的吗？

@Milack 没错。一个监听套接字可以多次调用accept 来接受多个连接。所有这些接受的套接字都将具有相同的本地 IP 和端口，但远程 IP 和/或端口会有所不同。

好的，我明白了。但是，在 connect()（在套接字“sock”上）返回之后，如果客户端在同一个套接字（“sock”）上写了一些东西，客户端接受的套接字和“新套接字”之间的“链接”是如何完成的" 用 accept() 创建？我的意思是，客户端如何自动在使用 accept() 创建的套接字上写入？

@Masiwan 客户端连接的套接字与远程 IP 和端口（即它连接的那个）以及本地 IP 和端口相关联。因此，当客户端执行send 时，它会发送到关联的远程 IP：端口。在接受的套接字的服务器端也是如此。

@dbush 所以，如果我理解的话，在 connect() 调用之前，客户端的套接字没有与远程 IP/端口相关联，但是在 connect() 返回之后（然后是 accept() return)，客户端的socket是关联的？

【参考方案3】：

解释是 TCP（TCP/IP 传输中的端点）由一对 IPaddress/port_number 唯一标识。当客户端请求连接时，它使用其 IP 和端口号，这是唯一的一对。该操作将 SRCIP+SRCPORT 绑定到 DSTIP+DSTPORT，这 4 个数字（两个 IP 加上两个端口）唯一标识一个连接。所以服务器上的两个套接字实际上是指两个不同的连接/流。

【参考方案4】：

IP 协议（​​包括 TCP/IP）中的任何通信都发生在两个端点之间。端点始终是主机：端口。在 TCP 世界中，两个端点标识连接。套接字与连接相关联，而不是与端点相关联。

因此，您可以从 2 个 accept() 调用返回 2 个套接字，描述 2 个不同的连接。

这是一个在 unix 机器上输出 netstat -an 的示例：

tcp        0      0 0.0.0.0:22                  0.0.0.0:*                   LISTEN
tcp        0      0 170.44.26.7:22              161.231.133.178:11550       ESTABLISHED
tcp        0      0 170.44.26.7:22              161.231.133.178:33938       ESTABLISHED
tcp        0      0 170.44.26.7:22              161.231.133.178:13875       ESTABLISHED
tcp        0      0 170.44.26.7:22              161.231.133.178:34968       ESTABLISHED
tcp        0      0 170.44.26.7:22              161.231.133.178:44212       ESTABLISHED
tcp        0      0 170.44.26.7:22              161.231.133.178:34967       ESTABLISHED

这里我们有一个监听套接字，以及由该套接字上的accept() 产生的几个连接（每个连接都由自己的套接字支持）。