套接字協(xié)議及其數(shù)據(jù)傳輸特性

關(guān)于協(xié)議

如果相隔比較遠(yuǎn)的兩人進(jìn)行通話，必須先決定通話方式，如果一方選擇電話，另一方也必須選擇電話，否則接受不到消息。

總之，協(xié)議就是為了完成數(shù)據(jù)交換而定好的約定。

創(chuàng)建套接字

#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

	- 成功返回文件描述符，失敗返回-1
        domain		套接字中使用的協(xié)議族信息
        type		套接字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸類型信息
        protocol	計算機(jī)間通信中使用的協(xié)議信息

協(xié)議族

通過socket函數(shù)的第一個參數(shù)傳遞套接字中使用的協(xié)議分類信息，此協(xié)議分類信息成為協(xié)議族。

套接字類型1：面向連接的套接字（SOCK_STREAM）

傳輸方式特征如下：

• 傳輸過程中數(shù)據(jù)不會消失
• 按序傳輸數(shù)據(jù)
• 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不存在數(shù)據(jù)邊界

收發(fā)數(shù)據(jù)的套接字內(nèi)部有緩沖（buffer），就是字節(jié)數(shù)組。通過套接字傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將保存到該數(shù)組，因此收到數(shù)據(jù)并不意味著馬上調(diào)用read函數(shù)，只要不超過數(shù)組容量，有可能在數(shù)據(jù)填充緩沖后通過一次read函數(shù)調(diào)用讀取全部，也有可能分成多次read函數(shù)調(diào)用進(jìn)行讀取。在面向連接的套接字中，read函數(shù)和write函數(shù)的調(diào)用次數(shù)并無太大意義，所以面向連接的套接字不存在數(shù)據(jù)邊界。

概括面向連接的套接字如下： 可靠的、按序傳遞的、基于字節(jié)的面向連接的數(shù)據(jù)傳輸方式的套接字。

套接字類型2：面向消息的套接字（SOCK_DGRAM）

傳輸方式特征如下：

• 強(qiáng)調(diào)快速傳輸而非傳輸順序
• 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可能丟失也夸你損毀
• 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有數(shù)據(jù)邊界
• 限制每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小

概括面向消息的套接字如下： 不可靠、不按序傳遞的、以數(shù)據(jù)的高速傳輸為目的的套接字

協(xié)議的最終選擇

前面已經(jīng)通過socket函數(shù)的強(qiáng)兩個參數(shù)傳遞了協(xié)議族信息和套接字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸方式，這些信息還不足以決定采用的協(xié)議，還需要傳遞第三個參數(shù)。

傳遞前兩個參數(shù)即可創(chuàng)建所需套接字，所以大部分情況下可以向第三個參數(shù)傳遞0，除非遇到一下這種情況：

“同一協(xié)議族中存在多個數(shù)據(jù)傳輸方式相同的協(xié)議”

• 如果是IPv4協(xié)議族面向連接的套接字第三個參數(shù)使用 IPPROTO_TCP

• 如果是IPv4協(xié)議族面向消息的套接字第三個參數(shù)使用 IPPROTO_UDP

面向連接的套接字：TCP套接字示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

void error_handling(char *message);

int main(int argc, char* argv[])
{
	int sock;
	struct sockaddr_in serv_addr;
	char message[30];
	int str_len=0;
	int idx=0, read_len=0;
	
	if(argc!=3){
		printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
		exit(1);
	}
	
	sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sock == -1)
		error_handling("socket() error");
	
	memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
	serv_addr.sin_family=AF_INET;
	serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
	serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
		
	if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1) 
		error_handling("connect() error!");

	while(read_len=read(sock, &message[idx++], 1))
	{
		if(read_len==-1)
			error_handling("read() error!");
		
		str_len+=read_len;
	}

	printf("Message from server: %s \n", message);
	printf("Function read call count: %d \n", str_len);
	close(sock);
	return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
	fputs(message, stderr);
	fputc('\n', stderr);
	exit(1);
}

總結(jié)

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