1.網絡中進程之間如何通信？
本地的進程間通信（IPC）有很多種方式，但總可以總結爲下面的4類：
- 消息傳遞（管道、FIFO、消息隊列）
- 同步（互斥量、條件變量、讀寫鎖、文件、寫記錄鎖、信號量）
- 共享內存（匿名的和具名的）
- 遠程過程調用（Solaris門和Sun RPC）
本地通過PID來唯一標識進程，網絡層的IP唯一標識主機，傳輸層的“協議+端口”唯一標識應用程序（進程），這樣
IP+協議+端口就可以標識網絡中的進程了，網絡中的進程通信就可以利用這個標誌來與其他的進程之間交互了。
幾個定義：
（1）IP地址：即依照TCP/IP協議分配給本地主機的網絡地址，兩個進程要通訊，任一進程首先要知道通訊對方的位置，即對方的IP。
（2）端口號：用來辨別本地通訊進程，一個本地的進程在通訊時均會佔用一個端口號，不同的進程端口號不同，因此在通訊前必須要分配一個沒有被訪問的端口號。
（3）連接：指兩個進程間的通訊鏈路。
（4）半相關：網絡中用一個三元組可以在全局唯一標誌一個進程：
（協議，本地地址，本地端口號）
這樣一個三元組，叫做一個半相關,它指定連接的每半部分。
（5）全相關：一個完整的網間進程通信需要由兩個進程組成，並且只能使用同一種高層協議。也就是說，不可能通信的一端用TCP協議，而另一端用UDP協議。因此一個完整的網間通信需要一個五元組來標識：
（協議，本地地址，本地端口號，遠地地址，遠地端口號）
這樣一個五元組，叫做一個相關（association），即兩個協議相同的半相關才能組合成一個合適的相關，或完全指定組成一連接。
2.socket 是什麼？
socket 起源於Unix,而Unix /liunux基本哲學就是“一切皆文件”，都可以用“打開open->讀寫write/read->關閉close”模式來操作。
3.socket 的基本操作
既然socket是“open-write/read-close”模式的一種實現，那麼socket就提供了這些操作的函數接口。
下面一TCP爲例，介紹幾個基本的socket接口函數。
(1) socket()函數
int socket(int domain ,int type, int protocol);
socket函數對應於普通文件的打開操作。普通文件的打開操作返回一個文件描述字，而socket（）用於創建一個
socket描述符，它唯一標識一個socket。這個socket描述字跟文件描述字一樣，後續的操作都有用到它，把它作爲參數，通過它來進行一些讀寫操作。
正如fopen的傳入不同參數值，以打開不同的文件。創建socket的時候，也可以指定不同的參數創建不同的soket描述符，socket函數的三個參數分別爲：
- domain:即協議域，又稱爲協議族（family）。常用的協議族有，AF_INET、AFINT6、AF_LOCAL、AF_ROUTE等等。協議族決定了socket的地址類型，在通信中必須採用對應的地址，如AF_INET決定了要用ipv4地址（32位的）與端口號的組合、AF_NUIX決定了要用一個絕對路徑名作爲地址。
- type:指定socket類型。常用的socket類型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等。
- protocol: 顧名思意，就是指定協議。常用的協議有IPROTO_TCP、IPROTO_UDP、 IPROTO_SCTP、 IPROTO_TIPC等。
注意：並不是上面的type 和protocol可以隨意組合的，如sock_steam不可以跟IPPROTO_UDP組合。當protocol爲o時，會自動選擇type類型對應的默認協議。
當我們調用socket創建一個socket時，返回socket描述字它存在於協議族（address family,AF_XXX）空間中，但沒有一個具體的地址。如果想要給它賦值一個地址，就必須調用bind()函數，否則就當調用connect()、listen()時，系統會自動分配一個端口。
(2) bind()函數
正如上面所說bind()函把一個地址族中的特定地址賦給socket。例如對應AF_INET、AF_INET6就是把一個ipv4或ipv6地址和端口號組合賦給socket。
int bind(int sockfd,const struct struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
函數的三個參數分別爲：
sockfd:即socket描述字，它是通過socket()函數創建了，唯一標識一個socket。。bind()函數就是將這個描述字綁定一個名字。
addr:一個const struct sockaddr 指針，指向要綁定的sockfd的協議地址。這個地址結構根據創建socket時地址協議族的不同而不同，如ipv4對應的是：
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */
in_port_t sin_port; /* port in network byte order */
struct in_addr sin_addr; /* internet address */
};
/* Internet address. */ struct in_addr {
uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
};
ipv6對應的是：
struct sockaddr_in6 {
sa_family_t sin6_family; /* AF_INET6 */
in_port_t sin6_port; /* port number */
uint32_t sin6_flowinfo; /* IPv6 flow information */
struct in6_addr sin6_addr; /* IPv6 address */
uint32_t sin6_scope_id; /* Scope ID (new in 2.4) */
};
struct in6_addr {
unsigned char s6_addr[16]; /* IPv6 address */
};
Unix域對應的是：
define UNIX_PATH_MAX 108 struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[UNIX_PATH_MAX]; /* pathname */
};
addrlen：對應的是地址的長度。
通常服務器在啓動的時候都會綁定一個衆所周知的地址（ip+端口），用於提供服務，客戶端就可以通過它來連接服務器；而客戶端就不用指定，有系統自動分配一個端口號和自身的ip地址組合。這就是爲什麼通常服務器在listen之前會調用bind(),而客戶端就不會調用，而是在connect()時由系統隨機生成一個。
(3) listen()、connect()
如果作爲一個服務器，在調用socket()、bind()之後就會調用listen()來監聽這個socket,如果客戶端這時調用connect()發出連接請求，服務器就會收到這個請求。
int listen(int sockfd ,int backlog);
int connect(int sockfd ,const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
listen函數的第一個參數是要監聽的socekt描述字，第二個參數爲相應socket可以排隊的最大連接個數。socket()函數創建的socket默認是一個主動類型的，listen函數將socket變爲被動類型的，等待客戶的連接請求。
connect函數的第一個參數是客戶端的socket的描述字，第二個參數爲socket地址，第三個參數爲socket地址的長度。客戶端通過調用connect函數來建立與TCP服務器的連接。
(4) accept()函數
TCP服務器端依次調用socket()、bind()、listen()之後，就會監聽指定的socket地址了。TCP客戶端依次調用socket()、connect()之後就想TCP服務器發送了一個連接請求。TCP服務器監聽到這個請求後，就會調用accept()函數取接收請求，這樣連接就建立好了。之後就可以開始網絡的IO操作了，即類同於普通文件的讀寫IO操作了。
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, sockelen_t *addrlen);
accept()函數的第一個參數爲服務器的socket描述字，第二個參數爲指向struct sockaddr*的指針，用於返回客戶端的協議地址，第三個參數爲協議地址的長度。如果accept成功，那麼其返回值是有內核自動生成的一個全新的描述字，代表與返回客戶的TCP連接。
注意：accept的第一個參數爲
4.socket中TCP的三次握手建立連接詳解
我們知道tcp建立連接要進行“三次握手”，即交換三個分組。大致流程如下：
- 客戶端向服務器發送一個SYN J
- 服務器向客戶端響應一個SYN K，並對SYN J進行確認ACK J+1
- 客戶端再想服務器發一個確認ACK K+1