趣谈网络协议笔记-二（第十三讲）

套接字Socket：Talk is cheap, show me the code

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前言

这只是笔记，是为了整理刘超大神的极客时间专栏的只是而存在的！

经常会在网络上看到甚至CSDN上看到这类文章，什么人工智能兴起，程序员都将集体丢掉饭碗，然后推荐人工智能课程，我感觉真的很搞笑！首先，先不说人工智能兴起，对程序员的饭碗会不会有影响，我真的为写这种文章的人的不要脸程度感到惊讶，你为了挣钱真的什么东西都不要了，和那些不要脸的培训机构一样，“不要让孩子输在起跑线上”！人工智能和程序员饭碗的联系，我之后有机会说说自己的幻想。

就算人工智能的兴起会让一部分人的饭碗受到影响，那也一定是首先会让你们这种社会的害虫，除了蛊惑大众，引发恐慌，不要脸面之外一无是处的人丢掉生计！
以上，与君共勉！

好了，开始今天的整理。

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正文

BBR

上一节说到了BBR，但是并没有实际了解过具体是怎么操作的，但是就目前的情况而言，我只需要了解BBR是TCP的拥塞控制+延迟监控的结果即可。

这节其实相对之前的章节其实复杂的多，主要的原因是加入了一些linux的进程，线程的具体操作以及引入了一些数据结构。这其实在一定程度上也增加了我归纳的难度。当然作为归纳的角度所做的笔记，我是不会将我没有理解的部分强行加入自己的笔记中，就像盖一栋楼一样，你有可能会把自己不清楚的材料填充进楼层的建材里吗？

Socket程序基于TCP/UDP传输层协议的。通过Socket，就能搭建起客户端和服务器之间的沟通桥梁，实现基本的交互。遥想当年，我大学期间所编的第一个网络应用就是基于Socket的，虽然是Java的，但是加上了哈弗曼树的算法。虽然是一个小作品，当时真的很得意。

既然是基于传输层协议的程序，那就必须制定一些下层的规则，即IPv4还是IPv6（分别设置为AF_INET和AF_INET6），基于的时TCP协议还是UDP协议（SOCK_STREAM还是SOCK_DGRAM，即socket基于流还是数据报）

既然明说了，是需要指定是流还是数据报，那么这两者在实际传输的层面一定是存在着明显的区别。指定IP的区别，那个只是基数差别的问题，与实际传输方式无关。

当SOCKET基于TCP协议

之前已经说过了，SOCKET进行传输的时候需要指定网络层协议和传输层协议，当然就需要将其绑定在一个ip+端口。对于TCP协议，因为TCP协议的目的就是为了尽可能地确保数据传输的可靠性，所以SOCKET的连接过程也相对复杂。

首先服务器会将创建一个SOCKET，通过调用bind方法将SOCKET绑定到一个（或多个）ip和端口。当服务端有了ip和端口，此时就可以通过调用listen函数进行监听，在TCP的状态图中，有一个listen状态，当调用了这个函数时候，服务器就进入了这个状态，这个时候客户端就可以发起连接了。

当经过三次握手之后，连接构建完成，客户端就可以和服务器端进行数据交互了。

内核会贴心地为每个socket维护两个队列，分别用于存储已经构建好的连接和正在构建的连接。

在服务端等待的时候，客户端可以通过connect函数发起连接。先在参数中指明要连接的ip地址和端口号，然后开始发起三次握手。内核会给客户端分配一个临时的端口。一旦握手成功，服务端的accept就会返回另一个socket。即用于监听的socket和真正用于传输的socket是两个，一个叫做监听socket，另外一个叫做已连接socket（思路和单一职责原则类似）。

在这里按照我的理解，之前所说的两个队列应该是仅仅为了监听socket而服务的，毕竟对于已连接socket维护两个队列真的是完全没有必要的！

连接建立之后，就开始通过socket来进行read和write的操作。

当SOCKET基于UDP协议

UDP协议的性格我就很喜欢，所谓的如果我有绝对的实力，那么一切的谋略和把戏都毫无意义。既然我只关心发送，也不用管接收方到底收不收的到，那么，我作为客户端，当我建立起socket并且绑定完毕，直接发送即可，接收不到的话，那就是服务器的问题。所谓的，“错的不是我，而是这个世界”！同样，我作为服务器端，我也只需要建立起一个socket并且绑定完毕，然后我需要做的事情就是摸鱼等客户端传输数据过来，如果没有数据过来，那就是客户端的问题，和我没有关系。

UDP协议就是这个一个互相甩锅的情况，如果双方发现是在没有办法甩锅了，那么就甩锅给网络吧，毕竟，你也不可能把整个网络编程被告。

在TCP协议基础上，服务器如何维护socket？

前面说过了，TCP协议会导致服务器需要维护多个socket，服务器一般是通过一个四元组来标识一个TCP连接。

{本机IP, 本机端口, 对端IP, 对端端口}

我们常常需要通过多个进程，多个线程来维护多个socket，毕竟各个socket之间的通信往往是独立的，所以是可以并行处理的。这里后续涉及到linux进程，线程的维护，以及推拉机制，对于linux半小白的我来说，现在摸透这个来为时尚早，吃力不讨好，等我解决完另一个“趣谈linux系统专栏”之后再来慢慢消化你！

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后记

哇，感觉真的过了很长的时间啊，我本来以为晚上还能大概再深入研究研究插件化的相关操作的，但是当前的情况，光是学习和整理一讲的内容，就已经花费了我太多的时间了。时间啊，你真的太让我感到怜惜了！