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UNIX网络编程入门之一

       
      　UNIX网络编程入门

      Unix是计算机使用的主流操作系统之一,TCP/IP是广为应用的互
      连网协议,Unix为TCP/I P网络编程提供了一种网络进程通信机制:套
      接字接口(Sockets Interface)。本文将介绍Un ix环境下套接字的基
      本概念及编程技术,并结合实例说明在Unix下如何用套接字实现客户
      机/服务器方式的进程通信。

      一、套接字简介
      套接字(Socket)是网络通信的基本操作单元,它提供了不同主机
      间进程双向通信的端点,这些进程在通信前各自建立一个Socket,并通
      过对Socket的读/写操作实现网络通信功能。
      套接字分为以下3种类型。

      1.字节流套接字
      这是最常用的套接字类型,TCP/IP协议簇中的TCP(Transport Con
      trol Protocol)协议使用此类接口,它提供面向连接的(建立虚电路)
      、无差错的、发送先后顺序一致的、包长度不限和非重复的网络信包
      传输。

      2.数据报套接字
      TCP/IP协议族中的UDP(User Datagram Protocol)协议使用此类
      接口,它是无连接的服务,以独立的信包进行网络传输,信包最大长度
      为32KB,传输不保证顺序性、可靠性和无重复性,它通常用于单个报文 
      传输或可靠性不重要的场合。
      3.原始数据报套接字
      提供对网络下层通讯协议(如IP协议)的直接访问,它一般不是提
      供给普通用户的,主要用于开发新的协议或用于提取协议较隐蔽的功
      能。

      二、套接字系统调用
      附表是Unix中套接字系统调用的简单说明。
      附表

      三、套接字编程方法
      这里将分别介绍面向连接协议的字节流套接字与非连接协议的数
      据报套接字的编程方法,因原始数据报套接字在实际工作中使用较少,
      在此不作讨论。
      不论何种套接字编程均采用客户机/服务器的协作模式,即由客户
      进程向服务器进程发出请求,服务器进程执行被请求的任务并将结果
      返回给客户进程。
      字节流套接字的服务进程和客户进程在通信前必须建立连接。建
      立连接及通信的步骤见图1。

      1.服务进程首先调用Socket()创建一个字节流套接字,并调用bin
      d()将服务器地址捆扎在该套接字上,接着调用listen()监听连接请求 
      ,随后调用accept()做好与客户进程建立连接的准备,无连接请求时,
      服务进程被阻塞;

      2.客户进程调用Socket()创建字节流套接字,然后调用connect()
      向服务进程发出连接请求;

      3.当连接请求到来后,服务进程被唤醒,生成一个新的字节流套接
      字,并用新套接字同客户进程的套接字建立连接,而服务进程最早生成
      的套接字则继续用于监听网络上的服务请求
      4.服务进程和客户进程通过调用read()和write()交换数据;
      5.服务进程和客户进程通过调用close()撤消套接字并中断连接
      。图1 面向连接协议的字节流套接字系统调用
      图2 非连接协议的报套接字系统调用

      数据套接字的服务进程客户进程通信前不必建立连接, 通信的步
      骤见图2。
      1.服务进程首先调用Socket()创建一个数据套接字,并调用bind(
      )将服务器地址捆扎在该套接字上,然后调用recvfrom()等待客户进程
      发来的请求;
      2.客户进程在调用Socket()创建一个数据报套接字后,调用bind(
      )将客户机地址捆扎在此套接字上,接着调用sendto()向服务进程发送
      请求,然后调用recvfrom()等待服务进程返回该请求的处理结果; 

      3.服务进程在执行客户进程所请求的任务后,调用sendto()将处
      理结果返回给客户进程
      4.服务进程和客户进程通过调用close()撤消套接字。 
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