了解套接字基础知识

Question

我一直在阅读基本的网络编程知识，但是我很难找到关于什么是套接字以及它如何与OSI或TCP/IP协议栈相关的直接解释。

1. 有人可以向我解释什么是套接字吗？它是程序员或API定义的数据结构，还是网卡上的硬件设备？

2. 上述网络模型的哪些层处理“原始”套接字？传输层？网络层？

3. 就它们在它们之间传递的数据而言，是基于套接字文本还是二进制文件？

4. 是否有替代以套接字为基础的网络编程？或者，所有联网的应用程序使用某种形式的套接字？

如果我能得到这么多，我应该有一个非常清楚的理解我正在阅读的一切。谢谢你的帮助！

Answer 1

简短回答：

1. 插座是IP连接端点的抽象 - 所以，如果你认为它是一个API结构，你是不是很离谱。请仔细阅读http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_socket
2. Internet layer即IP协议。在实践中，您通常使用明确的套接字来绑定到某个传输层参数（数据报/ UDP或流/ TCP）。套接字以网络字节顺序发送数据 - 无论是文本还是二进制数据，都取决于上层协议。
3. 从理论上说，可能是肯定的 - 但在实践中所有的IP通信用“插座”

Answer 2

套接字是由操作系统提供的软件机制。就像其名称所暗示的那样，即使套接字不是物理设备，也可以将其视为“电源插座”或某种电气连接器，而不是软件机制。在现实世界中，当您有两个电气连接器时，可以用电线连接它们。以同样的方式在网络编程中，您可以在一台电脑上创建一个套接字，在另一台电脑上创建另一个套接字，然后连接这些套接字。当你向其中一个人写数据时，你会从另一个人那里收到。还有几种不同类型的插座。例如，如果您正在编写服务器软件，则您希望拥有一个侦听套接字，该套接字永远不会发送或接收实际数据，只会侦听并接受传入连接，并为每个新连接创建一个新套接字。

Answer 3

套接字进行，在C的说法，是在内核空间的数据结构，对应于一个UDP的一个终点或TCP会话（我在谈论UDP时使用会话非常简单）。它通常与本地端的单个端口号相关联，并且在会话的任何一侧很少有一个“众所周知”的号码。

“原始插座”是或多或少物理运输的终点。它们很少用于应用程序编程，但有时用于各种诊断事件（traceroute，ping，可能还有其他），并且可能需要提升特权才能打开。

套接字本质上是一个二进制八位字节传输。将套接字（至少是TCP套接字）视为基于文本的流并不罕见。

我还没有看到一个编程模型不涉及套接字之类的东西，如果你深入挖掘，但肯定有其他模型做网络。在“/ net /”伪文件系统中，打开“/net/127.0.0.0.1/tcp/80”（或“tcp/www”）会给你一个文件句柄，其中写入最终在本地主机上的web服务器上不过是一个。