UNIX套接字编程：传输层TCP/UDP/Datagram应用与Socket基础

本计算机网络课件主要聚焦于第七章传输层的第七节，探讨了传输层软件编程的方法。首先，我们讨论了UNIX系统中实现分布式进程通信的核心工具——套接字（socket）。套接字是一种抽象的概念，它将网络通信简化为进程间的数据交换，通过指定主机的IP地址和进程的端口号来定位通信双方。 套接字根据其类型分为三种：流套接字（stream socket）、数据报套接字（datagram socket）和原始套接字（raw socket）。流套接字，主要配合TCP协议，提供有序、无重复、无记录边界的双向数据传输，适合需要保证数据完整性和顺序的应用场景。数据报套接字则适用于UDP协议，提供无序、可能有重复和记录边界的通信，适合对实时性要求高、不需要持久连接的场景。原始套接字则允许直接访问底层网络协议，如IP、ICMP和IGMP等，通常用于高级网络编程和调试。 在实际编程中，使用套接字涉及到一系列系统调用。首先，应用程序需要调用socket()函数创建套接字，指定地址类型（如AF-UNIX或AF-INET）、服务类型（如SOCK-STREAM或SOCK-DGRAM）以及可能的协议（默认为0）。接着，通过bind()函数设置本地地址和端口号，以便服务器监听来自客户端的连接请求。listen()函数用于服务器端，它表示愿意接收新的连接请求，并设置一个队列长度。 当客户端尝试与服务器建立连接时，会使用connect()函数，而服务器则通过accept()函数处理这些连接请求。accept()返回一个新的socket句柄，用于与新连接的客户端进行通信。整个过程体现了TCP/IP协议族中的连接导向特性，即客户端与服务器之间的交互是基于请求-响应模型。 总结来说，本课件深入讲解了如何在Unix系统环境下通过套接字进行传输层编程，涵盖了套接字的概念、不同类型套接字的特点、以及创建、绑定、监听和连接等关键操作。这对于理解和实践计算机网络编程，特别是服务器端开发至关重要。