009-套接字

一个连接由它的两个端点标识，这样的端点称为套接字。

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套接字是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。可以将套接字看作不同主机间的进程进行双向通信的端点。
上图连接1的一对套接字为：
（192.168.2.23，5000）和（192.168.2.122，8888）
上图连接2的一对套接字为：
（192.168.2.23，5001）和（192.168.2.122，8888）
对于UDP协议尽管两个进程之间没有建立连接，但是也同样存在发送端点，和接收端点，也同样使用套接字的概念。

套接字的类型有：
流式套接字：提供了面向连接的、可靠的、数据无错并且无重复的数据发送服务，而且接收数据的顺序和发送数据的顺序是相同的。
数据报套接字：提供了面向无连接的服务,它以独立的数据包形式发送数据(数据包长度不能大于32KB)，不提供正确性检查，也不保证各数据包的发送顺序和接收顺序相同，因此，可能出现数据的重发、丢失等现象。
原始套接字：用于直接访问协议的较低层。常用于检验新的协议实现或访问现有服务中配置的新设备，一般不提倡直接使用原始套接字。

Socket类

Socket类包含在System.Net.Sockets命名空间中。
一个Socket实例包含了一个本地或者一个远程端点的套接字信息。
使用Socket类编程，由于很多细节都需要自己考虑，相对来说复杂一些，易出错。一般对套接字编程比较熟悉的人，或者使用非标准协议（自定义的新协议）进行编程的时候，才使用Socket类。

Socket类的构造函数为：

public Socket(
    AddressFamily addressFamily, //网络类型 
    SocketType socketType,       //套接字类型
   ProtocolType protocolType    //使用的协议 
 );

参数含义：
（1）addressFamily
addressFamily表示网络类型，该参数使用AddressFamily枚举指定Socket使用的寻址方案
例如AddressFamily.InterNetwork表示IP版本4的地址

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（2）socketType
socketTyp指定Socket的类型，该参数使用SocketType枚举指定使用哪种套接字。例如:
SocketType.Stream表明连接是基于流套接字的
SocketType.Dgram表示连接是基于数据报套接字
SocketType.Raw表示连接基于原始套接字；

（3）protocolType
protocolType指定Socket使用的协议，该参数使用ProtocolType枚举指定使用哪种协议。例如:
ProtocolType.Tcp表明连接协议是TCP
ProtocolType.Udp表明连接协议是UDP

Socket构造函数的三个参数中，对于网络上的IP通信来说，AddressFamily总是使用AddressFamily.InterNetwork枚举值。而SocketType参数则与ProtocolType参数配合使用，不允许其他的匹配形式，也不允许混淆匹配。下表列出了可用于IP通信的组合。

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面向连接的套接字

IP连接领域有两种通信类型：

面向连接的（connection-oriented）
无连接的（connectionless）。
根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标，套接字之间的连接过程可以分为三个步骤：
服务器监听
客户端请求
连接确认

服务器监听：是指服务器套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。

客户端请求：是指由客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器套接字的地址和端口号，然后再向服务器套接字提出连接请求。

连接确认：是指当服务器套接字监听到客户端套接字的连接请求时，它就响应客户端套接字的请求，把服务器套接字的信息发给客户端，一旦客户端确认了此信息，连接即可建立。而服务器套接字继续监听其他客户端套接字的连接请求。

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同步TCP编写服务器端程序的一般步骤为：
1. 创建一个包含采用的网络类型、数据传输类型和协议类型的本地套接字对象，并将其与服务器的IP地址和端口号绑定。这个过程可以通过Socket类。
2. 在指定的端口进行监听，以便接受客户端连接请求。
3. 一旦接受了客户端的连接请求，就根据客户端发送的连接信息创建与该客户端对应的Socket对象。
4. 根据创建的Socket对象，分别与每个连接的客户进行数据传输。
5. 根据传送信息情况确定是否关闭与对方的连接。
使用同步TCP编写客户端程序的一般步骤为：
1. 创建一个包含传输过程中采用的网络类型、数据传输类型和协议类型的Socket对象。
2. 与远程服务器建立连接。
3. 与服务器进行数据传输。
4. 完成工作后，向服务器发送关闭信息，并关闭与服务器的连接。

1.建立连接（服务器）

IPHostEntry local = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());
IPEndPoint iep = new IPEndPoint(local.AddressList[0], 1180);
Socket localSocket = new Socket(
    AddressFamily.InterNetwork, 
    SocketType.Stream, 
    ProtocolType.Tcp);
localSocket.Bind(iep);
locatSocket.Listen(10);
Socket clientSocket = localSocket.Accept();

2. 发送、接收信息（服务器）

    Socket clientSocket = localSocket.Accept();
    //建立连接后，利用Send方法向客户端发送信息
    clientSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes("server send Hello"));
    //接收客户端信息
    byte[] myresult = new Byte[1024];
    int receiveNum = clientSocket.Receive(myresult);
    Console.WriteLine("接收客户端消息：{0}", Encoding.ASCII.GetString(myresult));

3. 发送、接收信息（客户端）

//建立连接成功后，向服务器发送信息
string sendMessage = "client send Message Hello"+DateTime.Now;
localSocket.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(sendMessage));
Console.WriteLine("向服务器发送消息:{0}", sendMessage);
//接收服务器信息
byte[] result = new Byte[1024];
localSocket.Receive(result);
Console.WriteLine("接收服务器消息：{0}", Encoding.ASCII.GetString(result));

4.关闭连接

通信完成后，必须先用Shutdown方法停止会话，然后关闭Socket实例。

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例如：
sock.Shutdown(SocketShutdown.Both);
sock.Close();

无连接的套接字

UDP使用无连接的套接字，无连接的套接字不需要在网络设备之间发送连接信息。
注意:
必须使用Bind方法将套接字绑定到一个本地地址和端口之后才能使用ReceiveFrom方法接收数据，如果只发送而不接收，则不需要使用Bind方法。。

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