socket通信处于网络协议那一层和两种接收发送消息方式

简介: socket通信处于网络协议那一层和两种接收发送消息方式

socket编程有两个典型的接收发送方式:轮询方式和select侦听及管道中断方式。

Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。而我们所说的socket编程指的是利用soket接口来实现自己的业务和协议。

综上所述:Socke接口属于软件抽象层,而sokcket编程却是标准的应用层开发。

OSI 七层模型通过七个层次化的结构模型(物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层)使不同的系统不同的网络之间实现可靠的通讯,因此其最主要的功能就是帮助不同类型的主机实现数据传输 。完成中继功能的节点通常称为中继系统。一个设备工作在哪一层,关键看它工作时利用哪一层的数据头部信息。网桥工作时,是以MAC头部来决定转发端口的,因此显然它是数据链路层的设备。

表示层(Presentation Layer)是OSI模型的第六层,它对来自应用层的命令和数据进行解释,对各种语法赋予相应的含义,并按照一定的格式传送给会话层。其主要功能是“处理用户信息的表示问题,如编码、数据格式转换和加密解密”等。

可以看到Socke接口处于OSI 七层模型的表示层。利用socket接口编程的代码处于应用层。

应用层(Application Layer)是OSI参考模型的最高层,它是计算机用户,以及各种应用程序和网络之间的接口,其功能是直接向用户提供服务,完成用户希望在网络上完成的各种工作。它在其他6层工作的基础上,负责完成网络中应用程序与网络操作系统之间的联系,建立与结束使用者之间的联系,并完成网络用户提出的各种网络服务及 应用所需的监督、管理和服务等各种协议。此外,该层还负责协调各个应用程序间的工作。

TCP是面向连接的通信协议,通过三次握手建立连接,通讯完成时要拆除连接,由于TCP是面向连接的所以只能用于端到端的通讯。

可以看到无论七层协议和四层协议的socket编程和TCP的三次握手都没有毛关系,都被 socket的接口函数connect一人搞定了,咱们只需要调用接口就可以了。哪些面试时经常问socket的三次握手协议是什么人都是外行。作为一个非底层的应用层开发人员,你对它知道的再清楚也没有用,只能考察面试人员的记忆能力而已。不用过于关注这些零碎的事,只要有印象就可以了,知道有这个事情就可以,具体问度娘。当然完全不知道也不好,有很多新技术并不是很难,而是最可怕的是根本一点不知道。若你有所了解,在开发时才向那方面想。所以软件开发重在接触的知识面,实际开发过项目,不是比谁记得准确。说实话我开发socket好几年,你让我背诵TCP的三次握手我也紧张,答不全。

socket编程有两个典型的接收发送方式:

1..轮询方式。阻塞方式创建socket,快速轮询方式接收消息,不判断是否可写(不考虑网卡满的极端情况)直接发送消息。套接字工作流程结构图如下:

2.select侦听及管道中断方式。非阻塞方式建立socket,把本地管道文件描述符和socket可读文件描述符加入fd_set,用select函数侦听消息。当需要立即发送消息,通过本地管道写文件描述符写入消息。当服务器端发送过来消息或接收到本地管道消息,select立即结束等待并且返回是超时还是收到消息或socket异常。根据用函数FD_ISSET判断fd_set是管道消息还是socket消息。该种方式可以达到零延迟的效果,速度远比快速轮询方式省电和及时。第三方socket库基本都是使用的是快速轮询方式。可以看到自己写socket开发的优势很明显。

注意:等需要长期通过select侦听消息时,不能把可写文件描述符加入fd_set由select函数监控。因为只要网卡不满,可写文件描述符号都处于可写状态,select立即结束等待,打不到等待消息的效果,当然你想发送消息时想判断网卡是否满了,就可以通过把可写文件描述符加入fd_set由select函数结合FD_ISSET来判断出来是否可写。


一般socket编程写出来都是一个死循环线程或进程,就是有始无终的线程或进程。所以大家也不用纠结为何服务端没有终止符号。客户端有终止符号也是在外部重新起了一个一样socket线程,让原来socket安乐死。在linux中尽量别强杀进程,不然很容易出现脏数据,尽量让它在完成所有工作进入退出入口后自然的死亡。


目录
相关文章
|
2月前
|
开发者 Python
Python Socket编程:不只是基础,更有进阶秘籍,让你的网络应用飞起来!
在数字时代,网络应用成为连接世界的桥梁。Python凭借简洁的语法和丰富的库支持,成为开发高效网络应用的首选。本文通过实时聊天室案例,介绍Python Socket编程的基础与进阶技巧。基础篇涵盖服务器和客户端的建立与数据交换;进阶篇则探讨多线程与异步IO优化方案,助力提升应用性能。通过本案例,你将掌握Socket编程的核心技能,推动网络应用飞得更高、更远。
55 1
|
17天前
|
Kubernetes 网络协议 Python
Python网络编程:从Socket到Web应用
在信息时代,网络编程是软件开发的重要组成部分。Python作为多用途编程语言,提供了从Socket编程到Web应用开发的强大支持。本文将从基础的Socket编程入手,逐步深入到复杂的Web应用开发,涵盖Flask、Django等框架的应用,以及异步Web编程和微服务架构。通过本文,读者将全面了解Python在网络编程领域的应用。
17 1
|
20天前
|
Java
[Java]Socket套接字(网络编程入门)
本文介绍了基于Java Socket实现的一对一和多对多聊天模式。一对一模式通过Server和Client类实现简单的消息收发;多对多模式则通过Server类维护客户端集合,并使用多线程实现实时消息广播。文章旨在帮助读者理解Socket的基本原理和应用。
16 1
|
26天前
|
消息中间件 监控 网络协议
Python中的Socket魔法:如何利用socket模块构建强大的网络通信
本文介绍了Python的`socket`模块,讲解了其基本概念、语法和使用方法。通过简单的TCP服务器和客户端示例,展示了如何创建、绑定、监听、接受连接及发送/接收数据。进一步探讨了多用户聊天室的实现,并介绍了非阻塞IO和多路复用技术以提高并发处理能力。最后,讨论了`socket`模块在现代网络编程中的应用及其与其他通信方式的关系。
|
28天前
|
网络协议 Linux 应用服务中间件
Socket通信之网络协议基本原理
【10月更文挑战第10天】网络协议定义了机器间通信的标准格式,确保信息准确无损地传输。主要分为两种模型:OSI七层模型与TCP/IP模型。
|
2月前
|
网络协议 网络虚拟化
接收网络包的过程——从硬件网卡解析到IP
【9月更文挑战第18天】这段内容详细描述了网络包接收过程中机制。当网络包触发中断后,内核处理完这批网络包,会进入主动轮询模式,持续处理后续到来的包,直至处理间隙返回其他任务,从而减少中断次数,提高处理效率。此机制涉及网卡驱动初始化时注册轮询函数,通过软中断触发后续处理,并逐步深入内核网络协议栈,最终到达TCP层。整个接收流程分为多个层次,包括DMA技术存入Ring Buffer、中断通知CPU、软中断处理、以及进入内核网络协议栈等多个步骤。
|
2月前
|
网络协议 Python
网络世界的建筑师:Python Socket编程基础与进阶,构建你的网络帝国!
在数字宇宙中,网络如同复杂脉络连接每个角落,Python Socket编程则是开启这一世界的钥匙。本文将引导你从基础概念入手,逐步掌握Socket编程,并通过实战示例构建TCP/UDP服务器与客户端。你将学会使用Python的socket模块进行网络通信,了解TCP与UDP的区别,并运用多线程与异步IO提升服务器性能。跟随本文指引,成为网络世界的建筑师,构建自己的网络帝国。
35 2
|
2月前
|
网络协议 Python
告别网络编程迷雾!Python Socket编程基础与实战,让你秒变网络达人!
在网络编程的世界里,Socket编程是连接数据与服务的关键桥梁。对于初学者,这往往是最棘手的部分。本文将用Python带你轻松入门Socket编程,从创建TCP服务器与客户端的基础搭建,到处理并发连接的实战技巧,逐步揭开网络编程的神秘面纱。通过具体的代码示例,我们将掌握Socket的基本概念与操作,让你成为网络编程的高手。无论是简单的数据传输还是复杂的并发处理,Python都能助你一臂之力。希望这篇文章成为你网络编程旅程的良好开端。
55 3
|
2月前
|
网络协议 开发者 Python
网络编程小白秒变大咖!Python Socket基础与进阶教程,轻松上手无压力!
在网络技术飞速发展的今天,掌握网络编程已成为开发者的重要技能。本文以Python为工具,带你从Socket编程基础逐步深入至进阶领域。首先介绍Socket的概念及TCP/UDP协议,接着演示如何用Python创建、绑定、监听Socket,实现数据收发;最后通过构建简单的聊天服务器,巩固所学知识。让初学者也能迅速上手,成为网络编程高手。
70 1
|
1月前
|
网络协议 测试技术 网络安全
Python编程-Socket网络编程
Python编程-Socket网络编程