socket的定义是什么，为什么需要它以及它是如何工作的？

Question

我知道套接字广泛用于网络程序，我可以用它编写代码。但我无法理解一些事情：

1。我们为什么需要套接字？

如果它用于通过网络层区分应用程序层程序，为什么不使用应用程序名称或其他uniqueue属性？

套接字是标准吗？

套接字只是linux或其他操作系统中的结构吗？

2。套接字如何工作？

socket附近有很多功能，比如bind，accept，listen，send。例如，send（）通过TCP发送msg到dest，以及它如何将msg发送到网络层？它是否将msg发送到tcp缓冲区？网络层进程如何读取tcp缓冲区数据以及如何将数据发送到下层进程？

如果我使用send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags)函数，第一个arg'sockfd'是一个未定义的套接字，例如random int，会导致什么结果？为什么？操作系统是什么过程？

Answer 1

套接字源于Berkeley（因此名称为Berkeley sockets），它们是通过网络进行进程间通信的“标准”抽象。

1. POSIX套接字是一个标准，它们基本上是原始的Berkeley套接字（对于接口）
2. 该接口有很好的文档记录，它指定了例如，如果对sockfd中的send参数使用随机int，会发生什么。 “以及它如何将msg发送到网络层？”是一个如何实现库的问题，并在不同的操作系统上有不同的答案。从用户的角度来看，这应该是无关紧要的。

Answer 2

在UNIX上，套接字是一种文件描述符。在Windows上，SOCKET是一种HANDLE。文件描述符和HANDLE是这些操作系统允许对资源执行各种操作（如读和写）的方式。因此，网络连接被认为是OS的网络服务提供的OS资源。

套接字API或多或少是标准的，尽管每个操作系统可能提供特定于操作系统的API以及标准API的操作系统特定选项。

套接字的底层实现很可能涉及一个结构。

操作系统如何实现套接字API与实现其他系统调用没有太大区别。 send() API最终转换为系统调用，将数据传递到网络堆栈。网络堆栈将管理自己的缓冲区，但send()通常会将用户空间中的数据复制到网络缓冲区（这与调用write()系统调用时发生的情况没有什么不同）。网络堆栈通过其代码处理数据，将其传递到不同的层（通常：套接字 - ＆gt; TCP - ＆gt; IP - ＆gt;以太网驱动程序）。在最低层，它类似于操作系统用于与物理设备通信的任何设备驱动程序。

当您将非套接字文件描述符传递给send()时，我很可能会收到错误，EBADF，EINVAL或ENOTSOCK。