计算机网络之---端口与套接字

总括

• 端口：是计算机上用于标识网络服务的数字标识符，用于区分不同的服务或应用程序。
• 套接字：是操作系统提供的用于进程间网络通信的编程接口，允许程序通过它来进行数据的发送、接收和连接管理。
• 关系：端口号用于标识服务，而套接字则是应用程序与网络之间的通信通道，端口号是套接字连接和监听的一部分。

端口与套接字的关系

• 端口号是套接字的一部分。当程序创建一个套接字时，它通过绑定（bind）将其与一个特定的端口号关联。端口号在通信中用于标识特定的应用进程。
• 在 服务器端，套接字会绑定一个固定的端口号，并监听该端口号的传入连接请求。
• 在 客户端，套接字通常会使用操作系统动态分配的临时端口进行通信。

端口

端口是一个数字标识符，用于在网络协议中标识特定的进程或服务。它用于区分同一台计算机上不同的应用程序或服务。端口号通常由操作系统分配给网络服务或进程，使得在同一台主机上运行多个服务时，能够通过端口号区分它们。

端口的作用：

• 区分服务：同一台计算机上可以有多个服务，通过端口号来区分每个服务。
• 网络通信：端口号配合 IP 地址使用，构成完整的网络通信地址（即：IP:Port），标识网络上的特定应用或服务。

端口的分类：

• 0~1023：知名端口（Well-known Ports） 这些端口号被广泛用于常见的应用程序和服务。例如：

  • HTTP 服务：端口 80
  • HTTPS 服务：端口 443
  • FTP 服务：端口 21
  • DNS 服务：端口 53
  • Telnet 服务：端口 23

• 1024~49151：注册端口（Registered Ports） 这些端口号被分配给某些特定的应用程序，但没有知名端口那么广泛。这些端口可以由应用程序或开发者使用。

• 49152~65535：动态或私有端口（Dynamic or Private Ports） 这些端口号是操作系统为应用程序动态分配的，通常用于客户端发起的临时连接。

套接字

套接字是一个编程接口，用于实现进程间的网络通信。它是应用程序与传输层协议（如 TCP 或 UDP）之间的接口，通过套接字，应用程序可以发送和接收数据。套接字在操作系统中作为一个抽象层，封装了底层的网络通信机制。

套接字的功能：

• 通信端点：套接字作为进程与网络之间的通信端点，提供了一种抽象，使得程序可以进行跨网络的通讯。
• 绑定端口：在创建套接字之后，通常会通过 bind 函数将套接字与一个特定的端口号绑定。这样，操作系统就能够将接收到的该端口的数据传递到对应的应用程序。
• 连接管理：套接字可用于创建服务器与客户端之间的连接，通过 connect、listen、accept 等函数来建立、监听和接受连接。
• 数据发送和接收：使用套接字可以进行数据的发送（send）和接收（recv）操作。

套接字的组成：

一个套接字可以通过以下几个参数来定义：

• 协议族（Protocol Family）：常见的协议族包括：

  • IPv4（AF_INET）：基于 IPv4 的通信。
  • IPv6（AF_INET6）：基于 IPv6 的通信。
  • Unix 域套接字（AF_UNIX）：用于同一台计算机上不同进程间的通信。

• 套接字类型（Socket Type）：

  • 流套接字（SOCK_STREAM）：用于面向连接的通信，如 TCP 协议。
  • 数据报套接字（SOCK_DGRAM）：用于无连接的通信，如 UDP 协议。

• 协议（Protocol）：指定使用的具体协议，一般情况下，操作系统会自动选择协议，具体协议如 TCP、UDP。

套接字的功能：

• 通信端点：套接字作为进程与网络之间的通信端点，提供了一种抽象，使得程序可以进行跨网络的通讯。
• 绑定端口：在创建套接字之后，通常会通过 bind 函数将套接字与一个特定的端口号绑定。这样，操作系统就能够将接收到的该端口的数据传递到对应的应用程序。
• 连接管理：套接字可用于创建服务器与客户端之间的连接，通过 connect、listen、accept 等函数来建立、监听和接受连接。
• 数据发送和接收：使用套接字可以进行数据的发送（send）和接收（recv）操作。

套接字的类型与端口的关系：

套接字与端口密切相关。每个套接字都可以绑定到一个端口，通常情况下，服务端使用一个固定的端口来监听客户端的请求，而客户端会动态分配一个临时端口与服务器进行通信。