Internet套接字（TCP、UDP）基础概念

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1、简介

    这个世界上有很多种套接字（socket）-- 如 DARPA Internet 地址（Internet 套接字）、本地节点的路径名（Unix套接字）、CCITT X.25地址（X.25 套接字）等；Internet 套接字 是最具代表性的，也是最经典最常用的（我们日常中 提及套接字，指的都是 Internet 套接字）；网络编程 肯定 离开 套接字 这个概念，本文 描述 Internet 套接字（TCP、UDP） 基础概念 相关 的基础概念

2、Internet 套接字

    DARPA Internet 地址（Internet 套接字） 常用的套接字 主要有 流式套接字、数据报式套接字、原始套接字

• 流式套接字(SOCK_STREAM) -- TCP
  • 提供面向连接的、可靠的传输服务，数据无差错，无重复的发送，且按发送顺序接收
• 数据报式套接字(SOCK_DGRAM) -- UDP
  • 提供无连接服务，不提供无差错保证，数据可能丢失或者重复，并且接收顺序混乱
• 原始套接字(SOCK_RAW)

3、流格式套接字（SOCK_STREAM）

3.1 概述

    流格式套接字（Stream Sockets）也叫 "面向连接的套接字"，在代 码中使用 SOCK_STREAM 表示；SOCK_STREAM 是一种可靠的、双向的通信数据流，数据可以准确无误地到达另一台计算机，如果损坏或丢失，重新发送

3.2 特点

• 数据在传输过程中不会消失
• 数据是按照顺序传输的
• 数据的发送和接收不是同步的（也称 "不存在数据边界"）
      

3.3 协议

    SOCK_STREAM 使用了 TCP 协议（The Transmission Control Protocol，传输控制协议），TCP 协议会控制你的数据按照顺序到达并且没有错误

• TCP 用来确保数据的正确性
• IP（Internet Protocol，网络协议）用来控制数据如何从源头到达目的地，也就是常说的 "路由"
      

3.4 数据的发送/接收

    发送端有自己的节奏，接收端也有自己的节奏，它们是不一致的（不管数据分几次传送过来，接收端只需要根据自己的要求读取，不用非得在数据到达时立即读取）

3.5 缓冲区

    流格式套接字的内部有一个缓冲区（也就是字符数组），通过 socket 传输的数据将保存到这个缓冲区；接收端在收到数据后并不一定立即读取，只要数据不超过缓冲区的容量，接收端有可能在缓冲区被填满以后一次性地读取，也可能分成好几次读取

3.6 应用场景

    浏览器所使用的 http 协议就基于面向连接的套接字，因为必须要确保数据准确无误，否则加载的 HTML 将无法解析

4、数据报式套接字(SOCK_DGRAM)

4.1 概述

    数据报格式套接字（Datagram Sockets）也叫 "无连接的套接字"，在代码中使用 SOCK_DGRAM 表示；计算机只管传输数据，不作数据校验，如果数据在传输中损坏，或者没有到达另一台计算机，是没有办法补救的（也就是说，数据错了就错了，自身无法重传）

4.2 特点

• 强调快速传输而非传输顺序
• 传输的数据可能丢失也可能损毁
• 限制每次传输的数据大小
• 数据的发送和接收是同步的（也称 "存在数据边界"）
      

4.3 数据的发送/接收

    "数据的发送和接收是同步的"（接收次数应该和发送次数相同）

4.4 协议

• 它不使用 TCP 协议，而是使用 UDP 协议（User Datagram Protocol，用户数据报协议）
• 数据报套接字也使用 IP 协议作路由
      

4.5 应用场景

    QQ 视频聊天和语音聊天就使用 SOCK_DGRAM 来传输数据