POSIXAPI
POSIX API
服务端
socket()
Socket基础概念
核心作用：
- 进程间通信（尤其是跨网络通信）的端点（Endpoint）
- 支持多种协议（TCP/UDP/Unix Domain等）
socket()功能
分配 int fd
**当前进程, 最小可用的非负整数 **0, 1, 2: 默认被占用** **
分配TCP控制块 --- TCB
面试重点：
int socket(int domain, int type, int protocol);domain：地址族（AF_INET/AF_INET6/ AF_UNIX—本地通信 ）type：服务类型（SOCK_STREAM/SOCK_DGRAM）protocol：通常填0（自动选择）
bind()
bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)给socket()创建的fd分配一个本机地址 ip:port
- 面试考点：
sockaddr_in结构体填充
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 监听所有IP
serv_addr.sin_port = htons(8080); // 端口号
// 使用的时候需要强制转换
bind(listenfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
htonl(): host to net [<font style="color:#DF2A3F;">uint32_t</font>]将无符号整数hostlong从主机字节序转换为网络字节顺序
ipv4地址刚好 32 位
htons(): host to net [<font style="color:#DF2A3F;">uint16_t</font>]将无符号短整数hostshort从主机字节序转换为网络字节序
- 端口个数
65535刚好 16位无符号整型 可以表示
listen()
tcb状态从: CLOSED--->LISTEN, 允许三次握手
- 面试考点：
backlog参数含义（已完成连接队列的最大长度）
三次握手
不丢失+不重复+不乱序
全连接队列（Completed Connection Queue）
- 定义：当TCP三次握手完成后，但尚未被应用程序通过
**accept()**取走的连接会进入全连接队列（也称为ACCEPT队列）。 - 作用：
- 暂存已完成握手的连接
- 作为应用层
**accept()**调用的连接池
- 队列大小：
- 由
**listen(fd, backlog)**的**backlog**参数决定 - Linux内核2.2+后实际值为
**min(backlog, net.core.somaxconn)**
- 由
即可以通过listen设置全连接队列长度 ---> 上限是SOMAXCONN
- **经过 Linux 多年迭代: **
backlog**的含义 :**SYN 队列长度**→**SYN队列+ACCEPT队列长度**→ ****ACCEPT**队列长度- 查看系统限制：
**sysctl net.core.somaxconn**- 宏:
SOMAXCONN
半连接队列（SYN Queue）
- 定义：当服务器收到SYN包并回复SYN+ACK后，连接进入半连接队列（也称SYN队列）。
- 状态：
SYN_RECEIVED - 队列大小：由
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog控制
特殊三次握手 --- P2P
- Peer-To-Peer
发送 SYN 包 之后 收到 SYN 包
此时没有 client, server —> 双方平等, 去中心化
应用场景 —> 物联网
EG : 手机控制家电
- 使用
P2P, 无需经过中间的厂商服务器 - 手机直接与家电通信, 方便快捷, 数据安全
accept()
面试考点：返回的是新socket描述符，原监听socket继续使用 Q: 为什么连接成功但accept()阻塞？
A: 检查全连接队列是否溢出：
# Linux监控命令
netstat -s | grep "listen queue"
ss -lnt | grep '8080'Q：如何避免SYN Flood攻击？
A：
- 启用SYN Cookie
- 减小
**net.ipv4.tcp_synack_retries** - 限制半连接队列大小
recv() + send()
send() : copy from user **user**→**kernel**
recv() : copy to user **kernel**→**user**
**MTU: 最大传输单元 ****kernel -> kernel 单个包最大的大小**
**recv(1000)****和 循环5次 ****recv(200)**性能差别不大
close()
功能
- 回收
fd - 发送
fin包 —>FIN位 为 1 的空包
close()本质还是一个send, 只不过send的是FIN空包
- 可以和别的包放在同一个 MTU 内传过去, 但是会让
recv多触发一次 —> 返回 0
四次挥手
只有主动方与被动方, 不分client server
特殊情况
左边没收到 ack 却先收到了 fin
- 进入 CLOSING 状态
- 收到 ack 后直接 TIME-WAIT
双方同时close()
- 也是相当于 发完了fin就收到了fin —> 进入 CLOSING
- 收到 ack 后直接 TIME-WAIT
