Socket

：又称为套接字，位于会话层。

• 是在 TCP、UDP 协议的基础上创建虚拟端口，从而区分同一个主机上不同进程收发的 TCP、UDP 数据包。
  • 应用层的进程进行通信时，通过 IP 协议只能定位目标主机，不能定位目标主机上的进程。因此，通常使用 Socket 进行 TCP、UDP 通信。
• 简单的情况下，用 IP:PORT 两个参数可以确定一个 Socket 。比如 127.0.0.1:80 。
  • IP ：IPv4 或 IPv6 地址，用于定位主机。
  • PORT ：端口号，用于定位主机上的进程。
• 实际上，Socket 通信中的数据包一般包含以下信息：
  • SRC-IP、SRC-PORT ：发送方的 Socket 。
  • DEST-IP、DEST-PORT ：接收方的 Socket 。
  • PROTOCOL ：协议，是 int 型值，默认为 0 。
    • 如果使用不同的协议，同一主机上的不同进程就可以绑定同一个端口，一个进程也可以重复绑定一个端口。

例：

1. 假设主机 A 的 IP 为 10.0.0.1 ，其上有一个进程 a ，申请使用 TCP 80 端口。
2. 主机 A 将 TCP 80 端口绑定到进程 a 。
3. 如果其它主机上的进程想与进程 A 通信，就发送 TCP 数据包，目标 Socket 为：10.0.0.1:80
4. 路由器收到 TCP 包之后，会将它转发给 IP 相符的主机 A 。
5. 主机 A 收到 TCP 包之后，会将它转发给绑定 80 端口的进程 A 。（此过程称为进程 A 在监听 80 端口）
6. 进程 A 收到 TCP 包之后，可以从中发现发送方的 Socket ，作出回复。

端口号

• 端口号在 TCP/UDP 报文中存储为 16 位的无符号整数，因此取值范围为 0~65535 。
• 如果进程申请监听端口 0 ，则会被随机分配一个可用端口来监听。如下：

  [[email protected] ~]# python3 -m http.server 0
  Serving HTTP on 0.0.0.0 port 33720 (http://0.0.0.0:33720/) ...
  

• 小于 1024 的端口通常被系统服务、标准通信协议使用，不建议普通进程使用。例如：
  • FTP 协议 ：20、21
  • SSH 协议 ：22
  • telnet 协议 ：23
  • SMTP 协议 ：25
  • HTTP 协议 ：80
  • HTTPS 协议 ：443

Socket API

• 操作系统一般会提供 Socket 通信的 API ，比如 bind、send、close 等。

♢ socket

：Python 的标准库，用于进行 Socket 通信。