套接字类型与协议设置

经过第一章我们讨论套接字的认识使用，以及linux系统提供给我们的IO操作，接下来我们继续讨论网络编程基础->套接字类型与协议设置。

套接字协议以及数据传输特性

关于协议

计算机之间通信的规则，大家遵守同样的规则才能通信，我们可以指定自己的规则，或者一起遵守别人指定的规则。

创建套接字

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

domain ->套接字中使用协议族的信息
type ->套接字数据传输数据类型信息
protocol->计算机通信中使用的协议信息。

协议族

定义->套接字通信协议的分类，具体类型如下:

PF_INET->ipv4互联网协议族
PF_INET6->ipv6互联网络协议族
PF_LOACL->本地通信的UNIX协议族
PF_SOCKET->底层套接字的协议族
PF_IPX->IPX Novell协议族

我们互联网通信一般用ipv4互联网协议族。

套接字类型

定义->是指套接字数据的传输方式，一个协议族中可以有多种数据传输方式。

面向连接的套接字(SOCK_STREAM)

就像是传送带上传输糖果，特点如下:

传输过程数据不会丢失
按序传输数据
传输的数据不存在数据边界（100个糖果是分批传递的，但接收者凑齐100个才会装袋）

该种类型的套接字旨在强调数据安全。下面我们解释传输的数据不存在数据边界的原理：
收发数据的套接字内部有缓冲(buffer), 简而言之就是字节数组。通过套接字传输数据的数据将保存到该数组。因此收到数据并不意味着马上调用read函数。所以wirte和read调用的次数并没有必然的联系，因此解释了传输的数据不存在数据边界的特性(大家不妨想想具有边界特性write与read调用次数有什么联系)。

面向消息的套接字(SOCK_DGRAM)

面向消息的套接字可以比喻为高速公路的摩托车快递。
具有如下特点:

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
传输的数据有数据边界
限制没次传输数据的大小

改类型的套接字旨在提高传输速度，大家仔细想一想，这几个特点是否对传输速度有帮助，这样大家就理解为什么面向消息的套接字会有这样的特点。

协议的最终选择(SOCK_DGRAM)

下面讲解socket的第三个参数，该参数决定了到底使用最终的协议。其中大多数情况下前两个参数就可以决定使用什么协议通信了，但有时会传输方式相同，但是协议不同，此时就需要第三个参数来具体指定协议的信息。

int tcp_socket = socket(PF_INET,  SCOKET_STREAM,  IPPROTO_TCP);

解释->:
在ipv4的协议族里面面向连接的协议只有IPPROTO_TCP。

int udp_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP)

解释->:
在ipv4的协议族里面面向消息的协议只有IPPROTO_UDP。

*面向连接的套接字:TCP套接字示例**

大家主要看一看那些代码体现了面向连接特点就ok了。

#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);
}

#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 serv_sock;
    int clnt_sock;

    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct sockaddr_in clnt_addr;
    socklen_t clnt_addr_size;

    char message[]="Hello World!";
    
    if(argc!=2){
        printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }
    
    serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(serv_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=htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
    
    if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1)
        error_handling("bind() error"); 
    
    if(listen(serv_sock, 5)==-1)
        error_handling("listen() error");
    
    clnt_addr_size=sizeof(clnt_addr);  
    clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_size);
    if(clnt_sock==-1)
        error_handling("accept() error");  
    
    write(clnt_sock, message, sizeof(message));
    close(clnt_sock);
    close(serv_sock);
    return 0;
}

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

套接字类型与协议设置