Linux Socket學習--套接口的類型和協定

  我們首先來說一下pf_inet和af_inet，雖然标準提倡在指定demain參數的時候，優先使用pf_inet，但是大量已經編寫的c代碼遵循舊的協定。目前情況是af_unix=pf_unix，af_inet=pf_inet。但是将來是不是這樣不好說啊。

          不同于socketpari函數的demain參數隻能指定為pf_local，socket函數可以用于生成所支援的任何協定族的套接口，文法如下：

程式設計者通常為type參數取值如下：

sock_stream, sock_dgram, sock_seqpacket, sock_raw.

       當程式設計者想在遠端套接口上實作i/o的時候，就可以使用sock_stream套接口選項。位元組流中沒有分界線，也沒有邊界，沒有記錄的長度或者塊的大小，在接受端也不存在分組的概念，在接受端獲得的所有的資料都傳回到調用者的緩沖區中。

       上面可能說的不清楚，我們在詳細的解釋一下：加入本地主機想通過兩次獨立write調用遠端主機發送資料，過程如下：

        1.本地程序寫入25位元組，然後發送到遠端程序。

        2.本地程序在寫入30個位元組，然後發送到遠端程序。

        3.遠端程序從套接口接收資料，接受緩沖區最大為256位元組，接受程序共收到2次發送的55個位元組。

        也就是說本地程序執行了倆次獨立的操作，可能寫入了2個不同的消息或者資料結構，但是遠端程序并不關心本地程序進行了幾次寫操作。她隻是将這55個位元組作為一個整體來看待。

        從上可以看出，一個流套接口不會保留任何的消息邊界，她隻是簡單地向接收程序傳回他所擁有的資料。

       流套接口的另外一個重要的性質是有序性。她可以保證把位元組按照寫入的順序發送到接受端。sock_strewam套接口可以確定接收程式完全按照資料發送的順序進行接收。

       下面總結一下sock_stream性質：

         1. 不保留消息邊界。2.保證接收位元組順序和發送的順序一緻。3.保證寫入的資料在接受端被無錯的接收。如果有錯誤發生，在嘗試玩所有的錯誤恢複措施之後，如果還是無法消除錯誤，那麼流套接口就會回報錯誤。4.資料是通過一對連接配接的套接口傳輸的，sock_stream意味着在通信之前必須建立一個連接配接。

下面我們來談談sock_dgram類型：

       在不需要考慮資料絕對有序性和可靠性的時候，我們可以使用sock_dgram。下面是她的一些性質：

     1.分組發送後可能無序到達接受端。2.分組可能丢失。丢失了也不會采取措施補救，接受端也不知道有丢失。3.資料報分組有大小尺寸的限制，如果超出限制，在某些路由器或者節點上無法傳送。4.分組在不建立連接配接的情況下被發送到遠端的，這個也就容許本地程序每次将消息發送給不同ip位址上同樣的端口。

     需要注意的是并不是每個協定族都可以使用所有的套接口類型，例如pf_inet支援sock_stream，但是不支援sock_seqpacket類型。

選擇協定

     事實上，我們很少設定protocol參數的值，而隻是簡單的設定為0 ，這個時候，linux核心就會根據其他參數的情況自動選擇一個正确的協定。但是一些程式設計者習慣于明确的描述protocol參數的值，這個對于需要特定協定支援的程式來說很重要。

使用pf_local和sock_stream

     在函數socket和socketpair中，對于pf_local套接口，我們可以對protocol參數使用0值，這個是protocol參數唯一支援的值。因為到目前為止，如果函數socket和socketpair函數的domain參數為pf_local/pf_unix的時候，protocol的參數的唯一有效值為0.

 使用pf_local和sock_dgram

     當需要保留消息邊界的時候，我們可以在本地套接口上使用sock_dgram，在domain參數為pf_local的sock_dgram套接口中，protocol參數的唯一有效值為0、

     ps:套接口生成以後，他還處于“無名”狀态，就是說還沒有位址，程式設計者必須建立一個有效的位址，并通過bind函數把位址綁定到套接口。

使用pf_inet和sock_stream

      目前，在domain參數為pf_inet的sock_strean的套接口中，protocol的參數為0意味着核心選擇ipproto_tcp，也就是套接口使用tcp/ip協定。

使用pf_inet和sock_dgram

     這個組合告訴核心選擇udp協定。也就是選擇ipproto_udp。

下表是一個總結：

當然linux支援許多的協定，此處不多說。

有關協定族的一些宏定義在sys/socket.h頭檔案中，而實際上這個檔案包含了另外一個定義協定宏常量的頭檔案，它的路徑名是：

/usr/include/bits/sockett.h

我們可以使用grep指令将核心中可能支援的協定列印出：grep pf_ /usr/include/bits/socket.h