Socket 中文可以译作插口或者插座,在计算机学科中有起专有名称,既为套接字。

网络中的设备要想交换信息进行通信,就需要创建套接字,套接字是形如 IP:Port 这样的IP地址对,这样对形式是IPv4版本,新的套接字可以指定为IPv6。这部分是在网络层指定对。

然后在传输层可以指定使用TCP连接的方式,还是使用UDP连接的方式。一般来说在网络通信中是由服务器先开启进行服务,等待客户端去建立连接,所以客户端和服务端的概念是一个相对的概念。 服务端创建一个IPv4的TCP传输的socket的步骤:

  1. 调用系统函数socket(),创建并绑定一个IP地址和端口。
  2. 调用系统函数listen(),进行地址监听。此时可以通过 netstate 命令查看对应端口是否被监听。
  3. 调用系统函数accept(),从内核获取客户端的连接,如果没有客户端进行连接,则会阻塞等待。

客户端发起连接的步骤:

  1. 客户端创建socket连接
  2. 调用系统函数connect()发起连接请求,在该函数中指定要连接的服务端的IP和Port,然后进行TCP三次握手确认连接状态

在TCP连接中,内核要为每个socket维护两个队列

  • 半连接队列
    • 没有完全建立连接的队列
    • 还未完成三次握手,服务端处于 syn_rcvd 状态,既等待客户端发送回执
  • 全连接队列
    • 建立连接的队列
    • 完成了三次握手,服务端处于 established 状态

当TCP全连接队列不为空时,服务端的 accept() 函数就会从队列中取出完成的连接返回给应用,后续的数据传输度使用这个socket。建立连接后,客户端和服务端就可以互相传输数据了,双方都可以通过read()和write()函数来读写数据了。