2. 套接字类型与协议设置

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协议就是为了完成数据交换而定好的约定

创建套接字

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create an endpoint for communication

命令： man 2 socket

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

domain

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this selects the protocol family which will be used for communication.

Name	Purpose	地址示例	用途	说明
AF_INET	IPv4互联网协议族	10.0.2.15
AF_INET6	IPv6	fe80::5506:f276:a82b:aab6%20
AF_LOCAL, AF_UNIX	Local communication	/tmp/mysocket	本地进程间通信
AF_PACKET	Low level packet interface	00:22:15:56:0b:54 网卡mac 地址，windows 可以在powershell 中使用getmac 查看。linux 使用ifconfig命令，HWaddr 08:00:27:fe:8b:f8	抓包工具	linxu特有，以获取到所有经过数据链路层的帧

使用Winpacp、Npacp 抓包是通过驱动提供的接口获取到帧。

关于AF 与 PF

书中名称为PF（protocol family），使用man 查看帮助中的参数名称AF（address family）
两者值是一样的
使用AF，在表现上是通过地址进行区分。

type

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specifies the communication semantics

Name	Purpose
SOCK_STREAM	Provides sequenced, reliable, two-way, connection-based byte streams.
SOCK_DGRAM	Supports datagrams (connectionless, unreliable message of a fixed maximum length)
SOCK_RAW	Provides raw network protocol access

面向连接的套接字 SOCK_STREAM

特点：

• sequence： 数据带有序号；接收顺序和发送顺序一致
• reliable：数据内容不会出错
• two-way：双向通讯，客户端、服务端都可以同时发送、接收数据
• connection based：通讯前需要先连接连接；一对一进行通讯
• byte streams：字节流。不存在数据边界（Boundary）

byte streams 的具体含义：
发送方多次发送的数据，接收方可以1字节1字节读取，也可以2字节，3字节。。
接收方没办法根据读取到的字节数量（也相当于读取次数）判断是否接收了多少到了多少包以及包时候完整。
在接收方看来，包与包之间没有间隔（没有数据边界）
需要自己定义报文的分割方式。
流：流动、连续

缓冲区

socket 内有接收、发送缓冲（字节数组）

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接收缓冲区满时，传输端套接字将停止传输。面向连接的套接字会根据接收端的状态传输数据。

面向消息的套接字 SOCK_DGRAM

特点：

• connectionless： 不需要建立连接，直接发送、接收数据
• unreliable: 不可靠。可能发生数据丢失、出错、重复。发送的顺序和接收的顺序不一致。
• fixed maximum length：固定的最大长度。限制单条数据报的最大长度。每次发送的数据是一个完整的数据报（datagram）
• 传输速度快

protocol

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The protocol specifies a particular protocol to be used with the socket.

domain	type	protocol
AF_INET	SOCK_STREAM	IPPROTO_TCP
AF_INET	SOCK_DGRAM	IPPROTO_UDP
AF_INET	SOCK_RAW	IPPROTO_ICMP, IPPROTO_IGMP...

通常通过domain 和 type 即可确定protocol，但是如果有多个protocol可用时需要protocol参数指定使用的protocol
唯一确定时protocol 使用0

测试TCP 的 无数据边界特性

服务端一次发送13字节数据，客户端read读取单个字节，应该调用13次read。

	while(read_len = read(sock, &message[idx++], 1))
	{
		//printf("read_len:%d\n", read_len);
		if(read_len == -1)
			unix_error("read() error!");
		str_len += read_len;
	}
	printf("read_len:%d\n", read_len);

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

效果：

read_len:0
Message from server :Hello World!

Function read call count: 13

如果使用网络调试助手，在client 连接成功后，服务端发送数据。然后关闭服务端，client read返回0.
如果不关闭服务端，那么read阻塞，一直等待数据。

练习

6：多次发送一次读取

在server中多次发送数据，client 一次性读取到全部数据。
验证：多包数据可能在传输前合并为一包数据
提示server中每次write 后 执行多余操作（printf）进行延时