Linux Socket学习--套接口的类型和协议

我们首先来说一下PF_INET和AF_INET，虽然标准提倡在指定demain参数的时候，优先使用PF_INET，但是大量已经编写的c代码遵循旧的协议。目前情况是AF_UNIX=PF_UNIX，AF_INET=PF_INET。但是将来是不是这样不好说啊。

不同于socketpari函数的demain参数只能指定为PF_LOCAL，socket函数可以用于生成所支持的任何协议族的套接口，语法如下：

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

编程者通常为type参数取值如下：

SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM, SOCK_SEQPACKET, SOCK_RAW.

当编程者想在远程套接口上实现I/O的时候，就可以使用SOCK_STREAM套接口选项。字节流中没有分界线，也没有边界，没有记录的长度或者块的大小，在接受端也不存在分组的概念，在接受端获得的所有的数据都返回到调用者的缓冲区中。

上面可能说的不清楚，我们在详细的解释一下：加入本地主机想通过两次独立write调用远程主机发送数据，过程如下：

1.本地进程写入25字节，然后发送到远程进程。

2.本地进程在写入30个字节，然后发送到远程进程。

3.远程进程从套接口接收数据，接受缓冲区最大为256字节，接受进程共收到2次发送的55个字节。

也就是说本地进程执行了俩次独立的操作，可能写入了2个不同的消息或者数据结构，但是远程进程并不关心本地进程进行了几次写操作。她只是将这55个字节作为一个整体来看待。

从上可以看出，一个流套接口不会保留任何的消息边界，她只是简单地向接收进程返回他所拥有的数据。

流套接口的另外一个重要的性质是有序性。她可以保证把字节按照写入的顺序发送到接受端。SOCK_STREWAM套接口可以确保接收程序完全按照数据发送的顺序进行接收。

下面总结一下SOCK_STREAM性质：

1. 不保留消息边界。2.保证接收字节顺序和发送的顺序一致。3.保证写入的数据在接受端被无错的接收。如果有错误发生，在尝试玩所有的错误恢复措施之后，如果还是无法消除错误，那么流套接口就会回报错误。4.数据是通过一对连接的套接口传输的，SOCK_STREAM意味着在通信之前必须建立一个连接。

下面我们来谈谈SOCK_DGRAM类型：

在不需要考虑数据绝对有序性和可靠性的时候，我们可以使用SOCK_DGRAM。下面是她的一些性质：

1.分组发送后可能无序到达接受端。2.分组可能丢失。丢失了也不会采取措施补救，接受端也不知道有丢失。3.数据报分组有大小尺寸的限制，如果超出限制，在某些路由器或者节点上无法传送。4.分组在不建立连接的情况下被发送到远程的，这个也就容许本地进程每次将消息发送给不同IP地址上同样的端口。

需要注意的是并不是每个协议族都可以使用所有的套接口类型，例如PF_INET支持SOCK_STREAM，但是不支持SOCK_SEQPACKET类型。

选择协议

事实上，我们很少设定protocol参数的值，而只是简单的设置为0 ，这个时候，Linux内核就会根据其他参数的情况自动选择一个正确的协议。但是一些编程者习惯于明确的描述protocol参数的值，这个对于需要特定协议支持的程序来说很重要。

使用PF_LOCAL和SOCK_STREAM

在函数socket和socketpair中，对于PF_LOCAL套接口，我们可以对protocol参数使用0值，这个是protocol参数唯一支持的值。因为到目前为止，如果函数socket和socketpair函数的domain参数为PF_LOCAL/PF_UNIX的时候，protocol的参数的唯一有效值为0.

使用PF_LOCAL和SOCK_DGRAM

当需要保留消息边界的时候，我们可以在本地套接口上使用SOCK_DGRAM，在domain参数为PF_LOCAL的SOCK_DGRAM套接口中，protocol参数的唯一有效值为0、

PS:套接口生成以后，他还处于“无名”状态，就是说还没有地址，编程者必须建立一个有效的地址，并通过bind函数把地址绑定到套接口。

使用PF_INET和SOCK_STREAM

目前，在domain参数为PF_INET的SOCK_STREAN的套接口中，protocol的参数为0意味着内核选择IPPROTO_TCP，也就是套接口使用TCP/IP协议。

使用PF_INET和SOCK_DGRAM

这个组合告诉内核选择UDP协议。也就是选择IPPROTO_UDP。

下表是一个总结：