Socket简介
咱们都知道,使用TCP协议进行包传输的过程都须要使用三次握手创建链接,交互完又得四次挥手断开链接.对于一个交互频繁的两端来讲，若是每次发送包都得三次握手、四次挥手这无疑大大下降了发送的效率。node
Socket就很好的解决了上述的问题，它是基于传输层TCP、UDP协议的Socket编程。socket编程进行的是端到端的传输，中间通过多少个局域网、路由都不关它的事。所以咱们能设置的参数只要传输和网络层linux
使用Socket时须要设置的参数.如使用的是ipv4仍是ipv6协议，用的是TCP仍是UDP，若是用的是TCP协议，则类型为SOCK_Stream，上节讲过传输层使用TCP协议时使用流发送到网络IP层，IP层加上本身的头变成一个包发送给上一层(MAC层)。UDP的类型是包的方式，为SOCK_DGRAM编程
基于TCP协议的Socket程序函数调用过程
TCP服务端要先监听一个端口，通常是先调用bind函数，给这个Socket赋予IP和端口。再调用listen函数让其处于监听状态数组
在内核中.为每一个Socket维护两个队列，一个是已经完成三次握手创建链接的队列，处于establish状态。另外一个是还没彻底创建链接正在三次握手中的，处于syn_rcvd。缓存
接下来，服务端调用accept函数获取完成的链接进行处理(若是还没完成链接则继续等待)网络
客户端调用connect发起链接指明目标IP和端口.而后开始三次握手，内核会给客户端分配一个临时的端口。一旦握手成功，服务端的accept就会返回另外一个Socket。在这里监听的Socket和真正用来传输数据的Socket是两个，一个叫监听Socket一个叫作已链接Socket数据结构
链接创建成功后，双方就能够进行read、write以下图socket
内核中的Socket
说TCP的Socket是一个文件流，确实是这么一回事。函数
在linux内核中，Socket就是一个文件，那对应的也就有文件描述符(若是对文件及文件描述符这一律念不够熟悉的,建议先入门操做系统原理或者百度一下先)。socket的read、write都是经过文件描述符来进行。spa
每一个进程都有一个数据结构task_struct,里面指向一个文件描述符数组，来列出这个进程打开的全部文件的文件描述符。文件描述符是一个整数，是这个数组的下标。
这个数组中的内容是一个指针，指向内核中全部打开文件的列表。既然是一个文件，就会有一个inode，只不过socket对应的inode不像真正的文件系统同样，保存在硬盘上的，而是在内存中。在这个inode中，指向了socket在内核中的socket结构。
在这个结构里面，主要的是两个队列，一个是发送队列，一个是接收队列。在这两个队列里面保存的是一个缓存的sk_buff.这个缓存里面可以看到完整的包结构。
上图就是数据结构示意图.名词解释-strcut:结构体，inode:索引节点
基于UDP协议的Socke程序函数调用过程
UDP相对简单一些，他没有像TCP那样复杂的握手挥手。但UDP一样须要Ip和端口，因此一样须要调用bind函数。
UDP是没有维护链接状态的，于是不须要每对链接创建一组socket，而是只要有一个socket，就可以和多个客户端通讯。也正是由于没有链接状态，每次通讯的时候，都调用sendto和recvfrm，均可以传入IP地址和端口。以下图