socket原理详解
socket tcp会话原理
Socket TCP会话原理一、概述1.1 Socket概念Socket（套接字）是网络通信的基础，它是网络通信的端点，能够实现不同主机之间的数据传输。
1.2 TCP协议TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议，它提供了可靠的数据传输和对数据包进行排序和错误校正的功能。
二、TCP会话建立2.1 三次握手2.1.1 第一次握手：客户端发送SYN报文，告诉服务端客户端想要连接。
2.1.2 第二次握手：服务端接收到客户端的SYN报文后，发送SYN+ACK报文，告诉客户端已经收到请求，愿意接受连接。
2.1.3 第三次握手：客户端接收到服务端的SYN+ACK报文后，发送ACK报文确认，表示连接建立成功。
2.2 会话数据传输在TCP会话建立成功后，双方可以进行数据的传输，数据包会通过网络传输到目的地，并且在接收端按序组装成完整的数据流。
三、TCP会话终止3.1 四次挥手3.1.1 第一次挥手：客户端发送FIN报文，表示数据发送完毕。
3.1.2 第二次挥手：服务端接收到FIN报文后，发送ACK报文，表示收到了客户端的结束信号。
3.1.3 第三次挥手：服务端发送FIN报文，表示服务端数据发送完毕。
3.1.4 第四次挥手：客户端接收到服务端的FIN报文后，发送ACK报文，表示收到了服务端的结束信号。
四、TCP会话的特点4.1 可靠性TCP提供了可靠的数据传输，通过序列号、确认和重传机制来确保数据的正确性和完整性。
4.2 有序性TCP会话可以保证数据包的有序到达，不会出现数据包乱序的情况。
4.3 全双工TCP会话是全双工的，双方可以同时进行数据的发送和接收，实现真正的双向通信。
五、TCP会话的应用5.1 网络通信TCP会话被广泛应用于各种网络通信场景，如HTTP、FTP等应用层协议都是基于TCP协议的。
5.2 远程登入SSH等远程登入工具使用TCP会话来建立客户端与服务端之间的连接，实现远程管理和操作。
socket传输文件的原理
socket传输文件的原理
文件传输是计算机网络中的一项基本功能，它允许在网络上的不同计算机之间共享和传输文件。
Socket是实现文件传输的一种常用方式，其原理如下：
1. 建立连接：在进行文件传输之前，需要在发送方和接收方之间建立连接。
这通常通过TCP/IP 协议实现，使用Socket进行连接的建立。
一旦连接建立成功，发送方和接收方就可以通过该连接进行数据传输。
2. 文件分割：由于文件通常较大，不适合一次性传输，因此需要将文件分割成较小的数据块。
这些数据块可以按照一定的顺序进行编号，以便于接收方重新组合成完整的文件。
3. 发送数据：发送方通过Socket将分割好的数据块逐个发送给接收方。
在发送数据时，需要按照一定的协议进行数据的封装，例如添加文件名、数据块大小等信息。
4. 接收数据：接收方通过Socket接收到数据后，需要按照发送方的协议对数据进行解析和处理。
接收方会将收到的数据块进行缓存，以便后续重新组合成完整的文件。
5. 确认机制：为了确保文件传输的完整性和正确性，发送方和接收方之间需要建立一种确认机制。
例如，发送方可以发送一个数据包的编号给接收方，接收方在收到数据包后回复一个确认信号给发送方，表示该数据包已经成功接收。
如果发送方在一定时间内没有收到确认信号，则会重新发送数据包，以确保数据的可靠传输。
6. 关闭连接：当文件传输完成后，发送方和接收方之间的连接会被关闭。
这可以通过Socket 的关闭函数实现，释放网络资源。
通过以上步骤，使用Socket可以实现文件的传输。
在实际应用中，不同的文件传输协议可能会有一些差异，但基本原理是相同的。
socketio基本原理 -回复
socketio基本原理-回复Socket.IO是一个用于实时数据传输的JavaScript库，它可以在客户端和服务器之间建立双向的实时通信通道。
通过Socket.IO，开发者可以轻松地构建实时应用程序，例如聊天应用程序、多人游戏和实时的数据可视化等。
Socket.IO的实现原理涉及到两个核心概念：WebSocket和长轮询。
首先，让我们先了解一下WebSocket。
WebSocket是一种在单个TCP 连接上进行全双工通信的协议。
它通过在客户端和服务器之间建立一个持久的连接，实现实时数据传输。
相比传统的HTTP请求，WebSocket可以通过同一个TCP连接进行真正的双向通信，而不是通过不断地发起新的HTTP请求和响应。
那么，客户端如何与服务器建立WebSocket连接呢？这就涉及到Socket.IO使用的另一个通信机制：长轮询。
长轮询是一种模拟实时通信的技术。
在长轮询中，客户端向服务器发起一个HTTP请求，服务器在接收到请求后不立即返回响应，而是等待某个事件的发生。
当事件发生时，服务器返回响应给客户端。
客户端在收到响应后，再次发起一个新的请求，不断循环这个过程。
在Socket.IO中，客户端首先通过HTTP协议向服务器发起一个特殊的请求，该请求会升级到WebSocket协议，从而建立一个持久的WebSocket连接。
如果WebSocket在客户端和服务器之间无法建立连接（例如浏览器不支持WebSocket），那么Socket.IO会回退到使用长轮询的方式进行通信。
现在，我们来一步一步回答中括号内的问题。
1. Socket.IO是什么？Socket.IO是一个用于实时数据传输的JavaScript库，用于在客户端和服务器之间建立双向的实时通信通道。
2. Socket.IO的实现原理是什么？Socket.IO的实现原理涉及两个核心概念：WebSocket和长轮询。
通过WebSocket，在客户端和服务器之间建立一个持久的全双工通信连接。
python socket recv工作原理
python socket recv工作原理一、概述在Python网络编程中，Socket是一种非常重要的接口，用于在不同的计算机或应用程序之间进行通信。
Socket API提供了许多方法，其中recv方法是其中一个非常重要的方法，用于从Socket中接收数据。
本文将详细介绍Python Socket recv的工作原理。
二、Socket recv的基本原理Socket recv方法用于从Socket中接收数据，它属于阻塞IO操作。
当调用recv方法时，程序会一直等待，直到有数据可接收或者发生错误。
recv方法会阻塞等待，直到接收到数据或者超时或者出错为止。
在正常情况下，recv方法会一直阻塞等待，直到接收到数据为止。
三、如何接收数据在Socket recv中，数据接收的方式取决于连接的类型。
对于TCP连接，数据是连续的字节流，可以使用recv方法直接接收数据。
对于UDP连接，数据是独立的消息包，需要使用recvfrom方法接收数据，同时需要指定缓冲区大小。
四、缓冲区的作用在Python Socket recv中，缓冲区是一个重要的概念。
recv方法会将接收到的数据存储在指定的缓冲区中，因此缓冲区的大小直接影响接收数据的效率。
如果缓冲区太小，会导致频繁的内存分配和释放操作，影响性能；如果缓冲区太大，会导致内存浪费。
因此，选择合适的缓冲区大小非常重要。
五、阻塞与非阻塞IO在Python Socket编程中，阻塞IO和非阻塞IO是最常见的两种模式。
阻塞IO模式下，recv方法会一直等待直到接收到数据或者发生错误；而非阻塞IO模式下，recv方法会在没有数据可接收时立即返回。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的IO模式。
六、异常处理在Python Socket编程中，异常处理是非常重要的一部分。
当Socket连接发生错误或者超时时，recv方法会抛出异常。
因此，需要使用try/except块来捕获异常并进行处理。
sock底层原理
Socket（套接字）是一种编程接口，它允许应用程序通过网络进行通信。
它是网络编程中的重要组成部分，提供了一种通用的方式来创建网络连接、发送和接收数据，以及处理网络通信。
Socket 底层原理涉及到操作系统的网络协议栈。
当应用程序创建一个 Socket 时，操作系统会为其分配一个文件描述符，这个文件描述符与网络连接相关联。
通过这个文件描述符，应用程序可以使用标准的文件 I/O 函数（如 read()和 write()）来发送和接收数据。
在底层，Socket 利用了 TCP/IP 协议栈来实现网络通信。
当应用程序通过 Socket 发送数据时，数据会被封装成 TCP 或 UDP 数据包，然后通过网络传输到目标主机。
目标主机接收到数据包后，操作系统会将其传递给相应的应用程序，应用程序可以通过读取文件描述符来获取接收到的数据。
Socket 还提供了一种机制来指定网络通信的目标地址和端口。
应用程序可以通过指定IP 地址和端口号来创建一个连接到特定主机和端口的 Socket。
这样，应用程序就可以与其他网络应用程序进行通信。
总的来说，Socket 是一种底层的网络编程接口，它利用操作系统的网络协议栈来实现应用程序之间的网络通信。
通过创建 Socket、指定目标地址和端口，以及使用文件 I/O 函数来发送和接收数据，应用程序可以进行网络通信。
socket通信协议
socket通信协议Socket通信协议。
Socket通信协议是计算机网络中的一种通信机制，它允许不同的计算机之间进行数据交换和通信。
在网络编程中，Socket通常被用于实现客户端和服务器之间的通信。
本文将介绍Socket通信协议的基本原理、使用方法和一些常见的应用场景。
一、基本原理。
Socket通信协议是基于TCP/IP协议栈的一种通信机制，它提供了一种标准的接口，使得不同计算机之间可以进行数据交换。
在Socket通信中，通信的两端分别是客户端和服务器端，它们通过Socket建立连接，并通过Socket进行数据的发送和接收。
在Socket通信中，通信的两端分别拥有一个Socket对象，它们分别被称为套接字。
客户端通过套接字向服务器端发起连接请求，服务器端接受连接请求并创建一个新的套接字来与客户端进行通信。
一旦连接建立，客户端和服务器端就可以通过各自的套接字进行数据的发送和接收。
二、使用方法。
在使用Socket通信时，通常需要进行以下几个步骤：1. 创建Socket对象，在客户端和服务器端分别创建一个Socket对象，用于进行通信。
2. 建立连接，客户端向服务器端发起连接请求，服务器端接受连接请求并创建一个新的套接字来与客户端进行通信。
3. 数据交换，一旦连接建立，客户端和服务器端就可以通过各自的套接字进行数据的发送和接收。
4. 关闭连接，通信结束后，需要关闭套接字并释放相关资源。
三、常见应用场景。
Socket通信协议在计算机网络中有着广泛的应用，常见的应用场景包括但不限于以下几种：1. 网络编程，Socket通信协议是网络编程中的重要组成部分，它为开发者提供了一种标准的接口，使得不同计算机之间可以进行数据交换和通信。
2. 服务器端编程，在服务器端编程中，Socket通信协议被广泛应用于实现服务器和客户端之间的通信，例如Web服务器、邮件服务器等。
3. 客户端编程，在客户端编程中，Socket通信协议同样被广泛应用于实现客户端和服务器之间的通信，例如浏览器、邮件客户端等。
socket数据传输原理
socket数据传输原理在计算机网络中，Socket是网络通信的一种机制，它用于在不同的主机之间传输数据。
Socket数据传输原理可以分为以下几个步骤：1.建立连接：客户端与服务器之间通过Socket建立连接。
客户端通过调用Socket库函数创建一个Socket对象，并指定服务器的IP地址和端口号。
服务器通过调用Socket库函数创建一个Socket对象，并绑定到一个指定的IP地址和端口号上。
当客户端向服务器发起连接请求时，服务器会接收到该连接请求，并返回一个表示连接已建立的Socket对象。
2.数据读写：一旦连接建立，客户端和服务器可以通过各自的Socket对象进行数据读写操作。
客户端可以向服务器发送数据，服务器可以接收数据并进行处理；服务器可以向客户端发送数据，客户端可以接收数据并进行处理。
这些数据可以是文本、图片、音视频等任意类型的数据。
3.数据分片传输：当数据传输量较大时，Socket会将数据分成多个较小的数据包进行传输。
这样可以避免网络拥塞和数据丢失的问题。
发送方将数据分片并打包成数据包，然后依次发送给接收方。
接收方在接收到数据包后进行解包，恢复原始数据。
4.数据确认和重传：在数据传输过程中，接收方会向发送方发送一个确认消息，表示已成功接收到数据。
如果发送方没有收到接收方的确认消息，或者接收方接收到的数据包有误，发送方会根据一定的策略进行重传，以确保数据的可靠传输。
5.连接关闭：当数据传输完成或者不再需要进行数据传输时，客户端和服务器可以通过调用Socket对象的关闭方法来关闭连接。
关闭连接后，客户端和服务器将无法进行数据传输。
总体而言，Socket数据传输原理是通过建立连接、数据读写、数据分片传输、数据确认和重传以及连接关闭等步骤来实现数据在网络中的传输。
unix domain socket 原理
unix domain socket 原理
Unix domain socket（也称为Unix域套接字）是一种特殊类型的套接字，用于在同一台服务器上的不同进程之间进行通信。
以下是Unix domain socket的原理：
1.创建套接字：首先，进程为Unix domain socket创建一个套接字，调用socket
函数来创建一个文件描述符（即套接字描述符）。
在创建套接字时，需要指定协议族为AF_UNIX（或AF_LOCAL），表示使用Unix域套接字。
2.绑定地址：进程将套接字绑定到一个本地地址上，该地址由文件系统中的一个
路径名标识。
这样，其他进程可以通过该路径名找到并连接到这个套接字。
3.建立连接：当其他进程想要与该套接字建立连接时，它会通过相同的路径名找
到该套接字，并尝试与其建立连接。
一旦连接建立，两个进程就可以通过套接字进行通信。
4.数据传输：Unix domain socket使用流式数据传输方式，这意味着数据可以
在两个进程之间连续地、双向地传输。
数据以字节流的形式通过套接字传输，可以不受限制地发送任意大小的数据。
5.关闭连接：当通信完成或不再需要时，进程可以关闭套接字连接。
关闭连接后，
该套接字占用的资源将被释放，以便其他进程可以使用相同的路径名创建新的套接字连接。
总之，Unix domain socket的原理是基于文件描述符的，每个进程都拥有一个唯一的文件描述符，用于标识一个打开的文件或者套接字。
通过使用Unix domain socket，进程可以在同一台服务器上方便地进行通信，无需通过网络协议进行数据传输。
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socket原理详解1、什么是socket我们知道进程通信的方法有管道、命名管道、信号、消息队列、共享内存、信号量，这些方法都要求通信的两个进程位于同一个主机。
但是如果通信双方不在同一个主机又该如何进行通信呢？在计算机网络中我们就学过了tcp/ip协议族，其实使用tcp/ip协议族就能达到我们想要的效果，如下图（图片来源于《tcp/ip协议详解卷一》第一章1.3）、图一各协议所处层次当然，这样做固然是可以的，但是，当我们使用不同的协议进行通信时就得使用不同的接口，还得处理不同协议的各种细节，这就增加了开发的难度，软件也不易于扩展。
于是UNIX BSD就发明了socket这种东西，socket屏蔽了各个协议的通信细节，使得程序员无需关注协议本身，直接使用socket提供的接口来进行互联的不同主机间的进程的通信。
这就好比操作系统给我们提供了使用底层硬件功能的系统调用，通过系统调用我们可以方便的使用磁盘（文件操作），使用内存，而无需自己去进行磁盘读写，内存管理。
socket其实也是一样的东西，就是提供了tcp/ip协议的抽象，对外提供了一套接口，同过这个接口就可以统一、方便的使用tcp/ip协议的功能了。
百说不如一图，看下面这个图就能明白了。
图二 socket所处层次那么，在BSD UNIX又是如何实现这层抽象的呢？我们知道unix中万物皆文件，没错，bsd在实现上把socket设计成一种文件，然后通过虚拟文件系统的操作接口就可以访问socket，而访问socket时会调用相应的驱动程序，从而也就是使用底层协议进行通信。
（vsf也就是unix提供给我们的面向对象编程，如果底层设备是磁盘，就对磁盘读写，如果底层设备是socket就使用底层协议在网中进行通信，而对外的接口都是一致的）。
下面再看一下socket的结构是怎样的（图片来源于《tcp/ip协议详解卷二》章节一，1.8描述符），注意：这里的socket是一个实例化之后的socket，也就是说是一个具体的通信过程中的socket，不是指抽象的socket结构，下文还会进行解释。
图三 udp socket实例的结构很明显，unix把socket设计成文件，通过描述符我们可以定位到具体的file结构体，file结构体中有个f_type属性，标识了文件的类型，如图，DTYPE_VNODE表示普通的文件DTYPE_SOCKET 表示socket，当然还有其他的类型，比如管道、设备等，这里我们只关心socket类型。
如果是socket类型，那么f_ops域指向的就是相应的socket类型的驱动，而f_data域指向了具体的socket结构体，socket结构体关键域有so_type,so_pcb。
so_type常见的值有：∙SOCK_STREAM 提供有序的、可靠的、双向的和基于连接的字节流服务，当使用Internet地址族时使用TCP。
∙SOCK_DGRAM 支持无连接的、不可靠的和使用固定大小（通常很小）缓冲区的数据报服务，当使用Internet地址族使用UDP。
∙SOCK_RAW原始套接字，允许对底层协议如IP或ICMP进行直接访问，可以用于自定义协议的开发。
so_pcb表示socket控制块，其又指向一个结构体，该结构体包含了当前主机的ip地址(inp_laddr)，当前主机进程的端口号(inp_lport)，发送端主机的ip地址(inp_faddr)，发送端主体进程的端口号(inp_fport)。
so_pcb是socket类型的关键结构，不亚于进程控制块之于进程，在进程中，一个pcb可以表示一个进程，描述了进程的所有信息，每个进程有唯一的进程编号，该编号就对应pcb；socket也同时是这样，每个socket有一个so_pcb，描述了该socket 的所有信息，而每个socket有一个编号，这个编号就是socket描述符。
说到这里，我们发现，socket确实和进程很像，就像我们把具体的进程看成是程序的一个实例，同样我们也可以把具体的socket看成是网络通信的一个实例。
2、具体socket实例如何标识我们知道具体的一个文件可以用一个路径来表示，比如/home/zzy/src_code/client.c，那么具体的socket实例我们该如何表示呢，其实就是使用上面提到的so_pcb的那几个关键属性，也就是使用so_type+ip地址+端口号。
如果我们使用so_type+ip地址+端口号实例一个socket，那么互联网上的其他主机就可以与该socket实例进行通信了。
所以下面我们看一下socket如何进行实例化，看看socket给我们提供了哪些接口，而我们又该如何组织这些接口3、socket编程接口3.1、socket接口int socket(int protofamily, int so_type, int protocol);∙protofamily 指协议族，常见的值有：AF_INET，指定so_pcb中的地址要采用ipv4地址类型AF_INET6，指定so_pcb中的地址要采用ipv6的地址类型AF_LOCAL/AF_UNIX，指定so_pcb中的地址要使用绝对路径名当然也还有其他的协议族，用到再学习了∙so_type 指定socket的类型，也就是上面讲到的so_type字段，比较常用的类型有：SOCK_STREAMSOCK_DGRAMSOCK_RAW∙protocol 指定具体的协议，也就是指定本次通信能接受的数据包的类型和发送数据包的类型，常见的值有：IPPROTO_TCP，TCP协议IPPROTO_UDP，UPD协议0，如果指定为0，表示由内核根据so_type指定默认的通信协议这里解释一下图三，图三其实是使用AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPRTO_UDP实例化之后的一个具体的socket。
那为什么要通过这三个参数来生成一个socket描述符？答案就是通过这三个参数来确定一组固定的操作。
我们说过抽象的socket对外提供了一个统一、方便的接口来进行网络通信，但对内核来说，每一个接口背后都是及其复杂的，同一个接口对应了不同协议，而内核有不同的实现，幸运的是，如果确定了这三个参数，那么相应的接口的映射也就确定了。
在实现上，BSD就把socket分类描述，每一个类别都有进行通信的详细操作，分类见下图。
而对socket的分类，就好比对unix设备的分类，我们对设备write和read时，底层的驱动是有各个设备自己提供的，而socket也一样，当我们指定不同的so_type时，底层提供的通信细节也由相应的类别提供。
图4 socket层次图更详细的socket（）函数参数描述请移步：/liuxingen/article/details/44995467/qiuchangyong/article/details/500999273.2、bind接口int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);bind函数就是给图三种so_pcb结构中的地址赋值的接口∙sockfd 是调用socket()函数创建的socket描述符∙addr 是具体的地址∙addrlen 表示addr的长度struct sockaddr其实是void的typedef，其常见的结构如下图（图片来源传智播客邢文鹏linux 系统编程的笔记），这也是为什么需要addrlen参数的原因，不同的地址类型，其地址长度不一样：图5 地址结构图∙AF_INET:struct sockaddr_in {sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */in_port_t sin_port; /* port in network byte order */struct in_addr sin_addr; /* internet address */};struct in_addr {uint32_t s_addr; /* address in network byte order */ };∙AF_INET6:struct sockaddr_in6 {sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */in_port_t sin6_port; /* port number */uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 address */uint32_t sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */ };struct in6_addr {unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */};∙AF_UNIX:#define UNIX_PATH_MAX 108struct sockaddr_un {sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */};3.3、connect接口int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);这三个参数和bind的三个参数类型一直，只不过此处strcut sockaddr表示对端公开的地址。
三个参数都是传入参数。
connect顾名思义就是拿来建立连接的函数，只有像tcp这样面向连接、提供可靠服务的协议才需要建立连接3.4、listen接口int listen(int sockfd, int backlog)告知内核在sockfd这个描述符上监听是否有连接到来，并设置同时能完成的最大连接数为backlog。
3.6节还会继续解释这个参数。
当调用listen后，内核就会建立两个队列，一个SYN队列，表示接受到请求，但未完成三次握手的连接；另一个是ACCEPT队列，表示已经完成了三次握手的队列∙sockfd是调用socket()函数创建的socket描述符∙backlog 已经完成三次握手而等待accept的连接数关于backlog , man listen的描述如下：∙The behavior of the backlog argument on TCP sockets changed with Linux 2.2.Now it specifies the queue length for completely established sockets waiting to be accepted, instead of the number of incomplete connection requests. The maximum length of the queue for incomplete sockets can be set using/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog. When syncookies are enabled there is no logical maximum length and this setting is ignored. See tcp(7) for more information.∙If the backlog argument is greater than the value in/proc/sys/net/core/somaxconn, then it is silently truncated to that value;the default value in this file is 128. In kernels before 2.4.25, this limit was a hard coded value, SOMAXCONN, with the value 128.3.5、accept接口int accept(int listen_sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t*addrlen)这三个参数与bind的三个参数含义一致，不过，此处的后两个参数是传出参数。