计算机网络:什么是套接字(Socket)?

网络套接字又叫网际插座,在英文中是Internet Socket。在网络中,套接字扮演的角色正如插座一样,它是一个端点,可以与网络中的其它套接字建立连接。

微软计算机辞典对于套接字给出的解释如下:

Socket is an identifier for a particular service on a particular node on a network. The socket consists of a node address and a port number, which identifies the service.

套接字是一个位于网络中特定节点的服务所具有的标识符。套接字包含一个节点地址和一个端口号,用来标识这一服务。

在网络中,由IP地址可以唯一确定一台主机,但是准确来说,网络通讯中的双方并不是主机,而是运行在主机上的进程,这样就需要进一步确定是主机中的哪个进程要进行网络通讯。因此,除了IP地址之外,还需要端口号来唯一确定主机中的通讯进程。IP地址和端口号就构成了一个网络中的唯一标识符,即套接字。

套接字允许两个进程进行通讯,这两个进程可能运行在同一台机器上,也可能运行在不同的机器上。更准确地说,套接字是使用标准Unix文件描述符来与其它计算机进行通讯的一种方式。

在Unix操作系统中,每一个读写操作都是通过读写文件描述符来完成的。一个文件描述符就是一个与打开的文件相关联的整数,它可以是一个网络连接、一个文本文件、一个终端或其它东西。

1. 套接字的用途

Socket被用于客户端/服务端应用框架中。服务端是一个针对客户端的请求执行某些特定操作的进程。大多数应用层协议如FTP、SMTP和POP3使用Socket来建立客户端与服务端之间的连接,从而进行数据的交换。

2. 套接字的类型

常见的套接字类型有三种。前两种被广泛地使用,而后一种使用较少。
一般情况下假定进程间使用同种类型的socket进行通讯,但事实上不同类型的socket之间并没有通讯上的限制。

  • 流套接字:提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复发送,并按顺序接收。如果你通过流套接字发送三个字符"A, B, C",它们将会以同样的顺序到达——"A, B, C",原因在于流套接字使用TCP(传输控制协议)进行数据传输。如果传输失败,发送方将会收到错误提示符。
  • 数据包套接字:提供无连接服务。你无需像使用流套接字那样建立一个连接,而只需将目的地址信息一同打包后发送出去。该服务使用UDP(用户数据报协议)进行传输,延迟小且效率高,缺点是不能保证数据传输的可靠性。

  • 原始套接字:允许用户对底层通讯协议进行访问。能够对底层的传输机制进行控制,因此可以用原始套接字来操纵网络层和传输层应用。原始套接字并不是给普通用户使用的,它们主要被用于开发新的通讯协议,或是用来获取已有通讯协议的一些隐蔽功能的访问权限。

参考文档:What is a Socket?

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