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title: linux/unix編程手冊-55_56 date: 2018-10-05 11:53:07 categories: programming tags: tips

linux/unix編程手冊-56(SOCKET 介紹)

socket是一種IPC方法。允許單臺或通過網絡連接的主句進程間交換數據

• 各應用程序創建一個socket
• 服務器將自己的socket綁定到一個都知道的地址上

fd=socket(domain, type, protocol)

系統調用

#include<sys/socket.h>int socket(int domain, int type, int protocal) //return fd success, -1 errorint bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); //return 0 s, -1 estruct sockaddr{sa_family_t sa_family;char sa_data[14]; }; 復制代碼

socket

• domain:識別出socket的地址格式，表明通信范圍
• type:SOCKET_STREAM(TCP)和SOCKET_DGRAM(UDP)
• protocol 一般為0

對于fd,getsockname,getpeername

流socket

#include<sys/socket.h> int listen(int sockfd, int backlog); //return 0 s, -1 eint accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); //return fd success, -1 errorint connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); //return 0 s, -1 e 復制代碼

主動和被動socket

• 一個主動socket通過connect 建立一個到被動socket的連接
• 一個被動socket通過listen 被標記成允許接入連接的socket

listen

• backlog: 如果在服務器調用accept前，客戶端connect,會產生一個未決的連接，backlog限制這個數量，在這個數量內，客戶端連接請求會立即成功，數量外的會阻塞到一個未決連接被accept,并從未決連接隊列刪除

accept

• 會創建一個新的socket，這個新的socket會與connect另一端的socket連接
• addr和addrlen在調用過后會為對端地址信息，如果不關心對端信息傳入時設為NULL,0

數據報socket

#nclude<sys/socket.h>ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buffer, size_t length, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen); //return num of bytes received, 0 EOF, -1 errorssize_t recvfrom(int sockfd, void *buffer, size_t length, int flags, struct sockaddr *dest_addr, socklen_t *addrlen); //return num of bytes send, -1 error 復制代碼

• 客戶端如果需要接受服務端發送的數據報的話還需要bind一下
• 數據報可以connect之后調用write和直接send_to一樣，只適用于發起connect的一端，connect之后內核會記錄socket的對端，多次調用connect后面的會修改前面的

linux/unix編程手冊-57(SOCKET UNIX DOMAIN)

struct sockaddr{sa_family_t sa_family;char sa_data[108]; };const char *SOCKNAME = "/tmp/mysock"; int sfd; struct sockaddr_un addr; sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0); if (sfd == -1)errExit("socket"); /* Create socket */ memset(&addr, 0, sizeof(struct sockaddr_un)); addr.sun_family = AF_UNIX; strncpy(addr.sun_path, SOCKNAME, sizeof(addr.sun_path) - 1); if (bind(sfd, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(struct sockaddr_un)) == -1)errExit("bind"); 復制代碼

• 無法將socket綁定到一個已有路徑名上，bind會返回EADDRINUSE
• 無法open 打來一個socket
• 當不需要一個socket時使用unlink
• 如果sun_path的第一個字符為NULL字節，會創建抽象socket命名空間
  • 無需擔心名字和文件系統沖突
  • socket關閉后自動刪除抽象名
  • 權限無需寫權限

其他

#include<sys/socket.h>int socketpair(int domain, int type, int protocol, int sockfd[2]); 復制代碼

• domian只能是AF_UNIX
• 調用完sockpair之后，進程會fork一個子進程，子進程繼承fd副本進行通信

linux/unix編程手冊-58(SOCKET TCP/IP網絡基礎)略

netstat -i

linux/unix編程手冊-59(SOCKET Internet Domain)

網絡字節序

• 由于端口號和IP地址需要被網絡中的所有主機理解，需要統一標準字節序，即網絡字節序，它是大端的

#include<arpa/inet.h>// return netword byte order uint16_t htons(uint16_t host_uint16);uint32_t htonl(uint32_t host_uint32);// return host byte orderuint16_t ntohs(uint16_t net_uint16);uint32_t ntohl(uint32_t net_uint32); 復制代碼

internet socket 地址

#include<netinet/in.h>struct in_addr { /* IPv4 4-byte address */in_addr_t s_addr; /* Unsigned 32-bit integer */ }; struct sockaddr_in { /* IPv4 socket address */sa_family_t sin_family; /* Address family (AF_INET) */in_port_t sin_port; /* Port number */struct in_addr sin_addr; /* IPv4 address */unsigned char __pad[X]; /* Pad to size of 'sockaddr'structure (16 bytes) */ };struct in6_addr { /* IPv6 address structure */uint8_t s6_addr[16]; /* 16 bytes == 128 bits */ }; struct sockaddr_in6 { /* IPv6 socket address */sa_family_t sin6_family; /* Address 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 kernel 2.4) */ }; 復制代碼#include<arpa/inet.h> // 二進制ip地址和可讀ip地址('127.0.0.1')轉換 int inet_pton(int domain, const char *src_str, void *addrptr); //return 1 success, 0 格式str不催, -1 error const char *inet_ntop(int domain, const void *addrptr, char *dst_str, size_t len); //return dst_str的指針success, NULL error 復制代碼

域名系統（DNS）

• 解析也是從頂級域名開始一級級解析
• 域名的補全規則定義在/etc/resolv.conf文件中，默認會用本機域名補全

• /etc/services記錄了（IANA）端口號和服務名

主機和服務的轉換

#include<sys/socket.h> #include<netdb.h>int getaddrinfo(const char *host, const char *service, const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **result); //return 0 success, other error,可能需要向DNS服務器發請求struct addrinfo {int ai_flags; /* Input flags (AI_* constants) */int ai_family; /* Address family (AF_INET | AF_INET6)*/int ai_socktype; /* Type: SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM */int ai_protocol; /* Socket protocol */size_t ai_addrlen; /* Size of structure pointed to by ai_addr */char *ai_canonname; /* Canonical name of host */struct sockaddr *ai_addr; /* Pointer to socket address structure */struct addrinfo *ai_next; /* Next structure in linked list */ };int freeaddrinfo(struct addrinfo *result); //釋放result分配的內存int getnameinfo(const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen, char *host, size_t hostlen, char *service, size_t servlen, int flags); // 0 success, other fail，不想要獲取的參數傳NULL,len設為0復制代碼

getaddrinfo

• host 為主機名或者ip字符串
• service 為一個服務名或者十進制端口號
• hint指向的結構規定了，result返回的socket地址結構的標準。hint可以設置ai_flags，ai_family，ai_socktype，ai_protocol字段用作過濾
• result指向一個包含addrinfo結構鏈表的表頭

CS實現代碼（略）

linux/unix編程手冊-60(SOCKET 服務器的設計)(大部分略)

并發型服務器的其他設計方案

• 預先創建進/線程池，動態改變池大小
• 單個進程處理多個客戶端（I/O多路復用，信號驅動，或者epoll）
• 服務器集群
  • DNS輪轉負載共享，緩存，無法良好的負載均衡，無法確保高可用等一些問題
  • 負載均衡

inetd守護進程(看不到在用的)

用來消除運行大量非常用服務器進程的需要

• 監視一組指定套接字端口，按需要啟動其它服務
• 簡化了啟動其它服務的編程工作

inetd守護進程通常在系統啟動時運行。之后執行如下步驟

• 在/etc/inetd.conf中指定的每項服務，inetd都會創建一個恰當類型的套接字，然后綁定到指定端口上，TCP的話會listen
• 通過select監視
• select阻塞直到有請求，在TCP中會先accept創建新的socket
• inetd調用fork創建一個新的進程，exec()啟動服務器程序，在exec()之前
  • 除了socket描述符外，關閉其他繼承的文件描述符
  • 在0,1,2上復制套接字文件描述符，關閉套接字文件描述符本身（這樣相應代碼直接從標準輸出輸入讀取寫入客戶端信息就好了）
  • 為啟動進程設定與用戶和組ID
• 如果是tcp并且accept創建了socket fd，inetd關閉這個描述符
• 繼續select監視

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux/unix编程手册-56_60的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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