介紹套接字之前，我們先看一下傳輸層的協議TCP與UDP：
TCP協議與UDP協議的區別
首先咱們弄清楚，TCP協議和UCP協議與TCP/IP協議的聯系，很多人犯糊塗了，一直都是說TCP/IP協議與UDP協議的
區別，我覺得這是沒有從本質上弄清楚網絡通信！
TCP/IP協議是一個協議簇。里面包括很多協議的。UDP只是其中的一個。之所以命名為TCP/IP協議，因為TCP,IP協議是
兩個很重要的協議，就用他兩命名了。
TCP/IP協議集包括應用層,傳輸層，網絡層，網絡訪問層。
其中應用層包括:
超文本傳輸協議(HTTP):萬維網的基本協議.
文件傳輸(TFTP簡單文件傳輸協議):
遠程登錄(Telnet),提供遠程訪問其它主機功能,它允許用戶登錄
internet主機,並在這台主機上執行命令.
網絡管理(SNMP簡單網絡管理協議),該協議提供了監控網絡設備的方法,以及配置管理,統計信息收集,性能管理及安全管
理等.
域名系統(DNS),該系統用於在internet中將域名及其公共廣播的網絡節點轉換成IP地址.
其次網絡層包括:
Internet協議(IP)
Internet控制信息協議(ICMP)
地址解析協議(ARP)
反向地址解析協議(RARP)
最后說網絡訪問層:網絡訪問層又稱作主機到網絡層(host-to-network).網絡訪問層的功能包括IP地址與物理地址硬件
的映射,以及將IP封裝成幀.基於不同硬件類型的網絡接口,網絡訪問層定義了和物理介質的連接.
當然我這里說得不夠完善，TCP/IP協議本來就是一門學問，每一個分支都是一個很復雜的流程，但我相信每位學習軟件
開發的同學都有必要去仔細了解一番。
下面我着重講解一下TCP協議和UDP協議的區別。
TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）是面向連接的協議，也就是說，在收發數據前，必須和對方建
立可靠的連接。一個TCP連接必須要經過三次“對話”才能建立起來，其中的過程非常復雜，只簡單的描述下這三次對
話的簡單過程：主機A向主機B發出連接請求數據包：“我想給你發數據，可以嗎？”，這是第一次對話；主機B向主機A
發送同意連接和要求同步（同步就是兩台主機一個在發送，一個在接收，協調工作）的數據包：“可以，你什么時候發
？”，這是第二次對話；主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步：“我現在就發，你接着吧！”，這是第三次對
話。三次“對話”的目的是使數據包的發送和接收同步，經過三次“對話”之后，主機A才向主機B正式發送數據。
詳細點說就是：（文章部分轉載http://zhangjiangxing-gmail-com.iteye.com，主要是這個人講解得很到位，的確很
容易使人理解！）
TCP三次握手過程
1 主機A通過向主機B 發送一個含有同步序列號的標志位的數據段給主機B ,向主機B 請求建立連接,通過這個數據段,
主機A告訴主機B 兩件事:我想要和你通信;你可以用哪個序列號作為起始數據段來回應我.
2 主機B 收到主機A的請求后,用一個帶有確認應答(ACK)和同步序列號(SYN)標志位的數據段響應主機A,也告訴主機A兩
件事:
我已經收到你的請求了,你可以傳輸數據了;你要用哪佧序列號作為起始數據段來回應我
3 主機A收到這個數據段后,再發送一個確認應答,確認已收到主機B 的數據段:"我已收到回復,我現在要開始傳輸實際數
據了
這樣3次握手就完成了,主機A和主機B 就可以傳輸數據了.
3次握手的特點
沒有應用層的數據
SYN這個標志位只有在TCP建產連接時才會被置1
握手完成后SYN標志位被置0
TCP建立連接要進行3次握手,而斷開連接要進行4次
1 當主機A完成數據傳輸后,將控制位FIN置1,提出停止TCP連接的請求
2 主機B收到FIN后對其作出響應,確認這一方向上的TCP連接將關閉,將ACK置1
3 由B 端再提出反方向的關閉請求,將FIN置1
4 主機A對主機B的請求進行確認,將ACK置1,雙方向的關閉結束.
由TCP的三次握手和四次斷開可以看出,TCP使用面向連接的通信方式,大大提高了數據通信的可靠性,使發送數據端
和接收端在數據正式傳輸前就有了交互,為數據正式傳輸打下了可靠的基礎
名詞解釋
ACK TCP報頭的控制位之一,對數據進行確認.確認由目的端發出,用它來告訴發送端這個序列號之前的數據段
都收到了.比如,確認號為X,則表示前X-1個數據段都收到了,只有當ACK=1時,確認號才有效,當ACK=0時,確認號無效,這時
會要求重傳數據,保證數據的完整性.
SYN 同步序列號,TCP建立連接時將這個位置1
FIN 發送端完成發送任務位,當TCP完成數據傳輸需要斷開時,提出斷開連接的一方將這位置1
TCP的包頭結構：
源端口 16位
目標端口 16位
序列號 32位
回應序號 32位
TCP頭長度 4位
reserved 6位
控制代碼 6位
窗口大小 16位
偏移量 16位
校驗和 16位
選項 32位(可選)
這樣我們得出了TCP包頭的最小長度，為20字節。
UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）
（1） UDP是一個非連接的協議，傳輸數據之前源端和終端不建立連接，當它想傳送時就簡單地去抓取來自應用程序的
數據，並盡可能快地把它扔到網絡上。在發送端，UDP傳送數據的速度僅僅是受應用程序生成數據的速度、計算機的能
力和傳輸帶寬的限制；在接收端，UDP把每個消息段放在隊列中，應用程序每次從隊列中讀一個消息段。
（2） 由於傳輸數據不建立連接，因此也就不需要維護連接狀態，包括收發狀態等，因此一台服務機可同時向多個客戶
機傳輸相同的消息。
（3） UDP信息包的標題很短，只有8個字節，相對於TCP的20個字節信息包的額外開銷很小。
（4） 吞吐量不受擁擠控制算法的調節，只受應用軟件生成數據的速率、傳輸帶寬、源端和終端主機性能的限制。
（5）UDP使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，因此主機不需要維持復雜的鏈接狀態表（這里面有許多參數）。
（6）UDP是面向報文的。發送方的UDP對應用程序交下來的報文，在添加首部后就向下交付給IP層。既不拆分，也不合
並，而是保留這些報文的邊界，因此，應用程序需要選擇合適的報文大小。
我們經常使用“ping”命令來測試兩台主機之間TCP/IP通信是否正常，其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送
UDP數據包，然后對方主機確認收到數據包，如果數據包是否到達的消息及時反饋回來，那么網絡就是通的。
UDP的包頭結構：
源端口 16位
目的端口 16位
長度 16位
校驗和 16位
小結TCP與UDP的區別：
1.基於連接與無連接；
2.對系統資源的要求（TCP較多，UDP少）；
3.UDP程序結構較簡單；
4.流模式與數據報模式 ；
5.TCP保證數據正確性，UDP可能丟包，TCP保證數據順序，UDP不保證。TCP失敗就重傳，UDP不會
接下來，我們再看看工作在應用層的套接字編程：
套接字是一種使用標准UNIX文件描述符（file descriptor）與其他程序通信的方式。套接字可以看作是處於不同主機之間的兩個程序的通信連接端點。一方面程序將要傳輸的信息寫入套接字中，而另一方面則通過讀取套接字內的數據來獲得傳輸的信息。
圖1 套接字通信示意圖
圖1所示為使用套接字進行通信的示意圖。假設存在兩台主機A與B，在主機A中存在進程C，主機B中存在進程D，當進程C需要將數據送到進程D時，首先將數據寫到套接字中，而進程D可以通過讀取套接字來獲得進程C發送的信息。
在網絡中，不同計算機是通過IP地址來區分的，也就 是說，要將數據由主機A發送到主機B，只要知道主機B的IP地址就可以確定數據要發送的目的地。但是，在主機A與B中不可能只有進程C和進程D兩個進程。 主機B在收到主機A發送來的數據后，如何才能確定該數據是發送給進程D？因此，還需要某種標識信息，用於描述網絡通信數據發往的進程。TCP/IP協議提 出了協議端口的概念，用於標識通信的進程。
當進程與某個端口綁定后，操作系統會將收到的給該端 口的數據送往該進程。與文件描述符類似，每個端口都有被稱為端口號的整數類型的標識符，該標識符用於區分不同的端口。不同協議可以使用相同的端口號進行數 據傳輸。例如，TCP使用了344的端口號，UDP同樣可以使用344端口號進行數據傳輸。
端口號為一個16位的無符號整數，其取值范圍為0～65535。低於256的端口被作為系統的保留端口號，主要用於系統進程的通信，不在這一范圍的端口號被稱為自由端口號，可以由進程自由使用。
主要看一下客戶端的：
retval = connect(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr));
//(struct sockaddr*)&servaddr里 是服務器的地址，表示連接到服務器的某一個地址
套接字
ret = getaddrinfo(pSrvName, NULL, &hostInfo, &pAddrInfo);
getaddrinfo函數能夠處理名字到地址以及服務到端口這兩種轉換，返回的是一個sockaddr結構的鏈表而不是一個地址清單。這些sockaddr結構隨后可由套接口函數直接使用
int getaddrinfo( const char *hostname, const char *service, const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **result );
參數說明
hostname:一個主機名或者地址串(IPv4的點分十進制串或者IPv6的16進制串)
service：服務名可以是十進制的端口號，也可以是已定義的服務名稱，如ftp、http等
hints：可以是一個空指針，也可以是一個指向某個addrinfo結構體的指針，調用者在這個結構中填入關於期望返回的信息類型的暗示。舉例來說：指定的服務既可支持TCP也可支持UDP，所以調用者可以把hints結構中的ai_socktype成員設置成SOCK_DGRAM使得返回的僅僅是適用於數據報套接口的信息。
result：本函數通過result指針參數返回一個指向addrinfo結構體鏈表的指針。
返回值：0——成功，非0——出錯
在getaddrinfo函數之前通常需要對以下6個參數進行以下設置：nodename、servname、hints的ai_flags、ai_family、ai_socktype、ai_protocol
通常服務器端在調用getaddrinfo之前，ai_flags設置AI_PASSIVE，用於bind；主機名nodename通常會設置為NULL，返回通配地址[::]。
如果nodename是本機名，servname為NULL，則根據操作系統的不同略有不同，地址列表加以返回
struct sockaddr{
unsigned short sa_family;
char sa_data[14]
};
sa_family：用於指定地址族，如果是TCP/IP通信，該值取PF_INET。sa_data：用於保存套接字的IP地址和端口號信息
struct sockaddr_in {
short int sin_family;
unsigned short int sin_port;
struct in_addr sin_addr;
unsigned char sin_zero[8];
};
l sin_family：用於指定地址族。
l sin_port：套接字通信的端口號。
l sin_addr：通信的IP地址。
l sin_zero[8]：用以填充0，保持與struct sockaddr同樣大小。
由於sockaddr數據結構與sockaddr_in數據結構的大小是相同的，指向sockaddr_in的指針可以通過強制轉換，轉換成指向sockaddr結構的指針。
int socket(int domain, int type, int protocol);
socket函數用於創建通信的套接字，並返回該套接字的文件描述符。參數domain指定了通信域，該參數用於選擇通信協議族參數type用於指定套接字的類型。套接字類型除了前面提到的流套接字、數據報套接字及原始套接字外，還有其他的幾種類型參數protocol用於指定套接字使用的通信協議。正常情況下，對於給定的協議族，只有單一的協議支持特定的套接字類型。這時，只要將protocol參數設置為0即可
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);
connect函數將使用參數sockfd中的套接字連接到參數serv_addr中指定的服務器。參數addrlen為serv_addr指向的內存空間大小。
如果參數sockfd的類型為SOCK_DGRAM，serv_addr參數為數據報發往的地址，且將只接收該地址的數據報。如果sockfd的類型為SOCK_STREAM或SOCK_SEQPACKET，調用該函數將連接serv_addr中的服務器地址。
ssize_t send(int s, const void *buf, size_t len, int flags);
send函數用於將信息發送到指定的套接字文件描述 符中。該函數只能用於已經建立連接的socket通信中，即只用於面向連接的通信中。參數s為要發送數據的套接字文件描述符。buf參數為指向要發送數據 的指針。len為要發送數據的長度。flag參數可以包含如下的參數
ssize_t recv(int s, void *buf, size_t len, int flags);
recv函數用於從指定套接字中獲取發送的消息。與send函數一樣，該函數只能用於已經建立連接的socket通信中，即只用於面向連接的通信中。參數s為要讀取信息的套接字文件描述符。buf參數為指向要保存數據緩沖區的指針。而len為該緩存的最大長度。
使用套接字除了可以實現網絡間不同主機間的通信外，還可以實現同一主機的不同進程間的通信，且建立的通信是雙向的通信。這里所指的使用套接字實現進程間通信，是由將通信域指定為PF_UNIX來實現的
AF 表示ADDRESS FAMILY 地址族，PF 表示PROTOCOL FAMILY 協議族，但這兩個宏定義是一樣的，所以使用哪個都沒有關系。Winsock2.h中#define AF_INET 2，#define PF_INET AF_INET，所以在windows中AF_INET與PF_INET完全一樣。而在Unix/Linux系統中，在不同的版本中這兩者有微小差別。對於BSD,是AF,對於POSIX是PF。UNIX系統支持AF_INET，AF_UNIX，AF_NS等，而DOS,Windows中僅支持AF_INET，它是網際網區域。
AF_INET（又稱 PF_INET）是 IPv4 網絡協議的套接字類型，AF_INET6 則是 IPv6 的；而 AF_UNIX 則是 Unix 系統本地通信。選擇AF_INET 的目的就是使用 IPv4 進行通信。因為 IPv4 使用 32 位地址，相比 IPv6 的 128 位來說，計算更快，便於用於局域網通信。而且 AF_INET 相比 AF_UNIX 更具通用性，因為 Windows 上有 AF_INET 而沒有 AF_UNIX。
2.
SOCKET是進程間通信的一種方式，這個時候socket的創建、綁定、連接時的參數是與網絡上不同主機間的通信不同的，比如對於socketaddr的使用，進程間通信使用的是sockaddr_un。而主機間的通信使用的是sockadd_in
connect_fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
if(connect_fd < 0)
{
perror("client create socket failed");
return 1;}
//set server sockaddr_un
srv_addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(srv_addr.sun_path, UNIX_DOMAIN);
//connect to server
ret = connect(connect_fd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr));
至於服務器的，參考下圖(流套接字通信示意圖)：
數據報套接字(udp)示意圖:
附筆者筆記：
1.網絡通信tcp與udp
2.套接字編程
