Socket基礎(chǔ)知識(shí)有哪些-創(chuàng)新互聯(lián)

本篇文章給大家分享的是有關(guān)Socket基礎(chǔ)知識(shí)有哪些，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說(shuō)，跟著小編一起來(lái)看看吧。

成都創(chuàng)新互聯(lián)客戶(hù)idc服務(wù)中心，提供服務(wù)器托管、成都服務(wù)器、成都主機(jī)托管、成都雙線服務(wù)器等業(yè)務(wù)的一站式服務(wù)。通過(guò)各地的服務(wù)中心，我們向成都用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)廉價(jià)的產(chǎn)品以及開(kāi)放、透明、穩(wěn)定、高性?xún)r(jià)比的服務(wù)，資深網(wǎng)絡(luò)工程師在機(jī)房提供7*24小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)技術(shù)保障。

如何一步步掌握Socket相關(guān)的知識(shí)。

什么是Socket？

大家都用電腦上網(wǎng)，當(dāng)我們?cè)L問(wèn)運(yùn)維社區(qū)https://www.unixhot.com的時(shí)候，我們的電腦和運(yùn)維社區(qū)的服務(wù)器就會(huì)創(chuàng)建一條Socket，我們稱(chēng)之為網(wǎng)絡(luò)套接字。那么既然是網(wǎng)絡(luò)通信，肯定是成對(duì)的。至少有一個(gè)客戶(hù)端和服務(wù)端，我們稱(chēng)之為套接字對(duì)。

一個(gè)套接字對(duì)（socket pair）是一個(gè)定義該網(wǎng)絡(luò)連接的兩個(gè)端點(diǎn)的五元組，包括：

源IP地址
源端口
目的IP地址
目的端口
類(lèi)型：TCP or UDP

那么針對(duì)于HTTP請(qǐng)求來(lái)說(shuō)，我們知道底層是建立了一條TCP的Socket，那么TCP的套接字對(duì)就是一個(gè)四元組，因?yàn)閰f(xié)議已經(jīng)確定了：

1.源IP地址、2.源端口、3.目的IP地址、4.目的端口。

客戶(hù)端的隨機(jī)端口

為了更直觀的認(rèn)識(shí)這個(gè)TCP Socket，我們做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，我這里準(zhǔn)備了兩臺(tái)服務(wù)器：

角色	IP地址	端口
客戶(hù)端	192.168.56.11	隨機(jī)
服務(wù)端	192.168.56.12	9999

當(dāng)客戶(hù)端192.168.56.11訪問(wèn)192.168.56.12的9999端口的時(shí)候，那么會(huì)選擇一個(gè)隨機(jī)端口來(lái)進(jìn)行通信，那么這個(gè)隨機(jī)端口，到底是從什么范圍隨機(jī)出來(lái)了呢，端口總有一個(gè)范圍不可能無(wú)窮多的。

那么對(duì)于TCP套接字來(lái)說(shuō)客戶(hù)端的一個(gè)IP地址，到底能有多少個(gè)端口呢？由于TCP協(xié)議頭部使用16位來(lái)保存端口號(hào)，所以端口的個(gè)數(shù)最多為65536個(gè)，2^16=65536。

Socket基礎(chǔ)知識(shí)有哪些

沒(méi)錯(cuò)，是65536個(gè)。但是為什么我們經(jīng)常看到網(wǎng)上說(shuō)可用端口大65535個(gè)呢，也就是2^16-1個(gè)。因?yàn)槎丝谔?hào)是從0開(kāi)始算的，0-65535那就是65536個(gè)。而0端口是保留端口，無(wú)論是TCP還是UDP都是不用使用的，當(dāng)然這個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)，那到底能不能監(jiān)聽(tīng)端口0呢，下面我用一個(gè)python腳本，監(jiān)聽(tīng)本地的端口0來(lái)試試。

[root@test ~]# catbind_port_zero.py

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

'''本腳本監(jiān)聽(tīng)本地的127.0.0.1的端口0，

探索端口0的奧秘'''

import socket

def bind_port_zero():

ss = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

ss.bind(('127.0.0.0', 0))

addr, port = ss.getsockname()

ss.close()

print(addr, port)

bind_port_zero()

執(zhí)行腳本，看看到底能不能正常監(jiān)聽(tīng)：

[root@test ~]# pythonbind_port_zero.py

('127.0.0.0', 53692)

[root@test ~]# pythonbind_port_zero.py

('127.0.0.0', 59444)

可以發(fā)現(xiàn)，可以正常監(jiān)聽(tīng)，但是呢并沒(méi)有監(jiān)聽(tīng)到端口0。實(shí)驗(yàn)證明在Linux下如果在bind的時(shí)候指定端口0，那么由系統(tǒng)隨機(jī)選擇一個(gè)可用端口來(lái)bind。

好的，我們現(xiàn)在知道了端口的范圍0-65535，那么作為客戶(hù)端訪問(wèn)其它服務(wù)端的時(shí)候，能用多少呢？并不是這個(gè)范圍都可以用的。那么在Linux下我們可以這么獲取本地的隨機(jī)端口范圍：

[root@test ~]# cat/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

32768 61000

不要驚訝答案確實(shí)是32768到61000，現(xiàn)在你應(yīng)該明白，別人說(shuō)的發(fā)10萬(wàn)并發(fā)進(jìn)行壓力測(cè)試代表什么意思了吧。至少默認(rèn)情況下是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，讀完這句話，是否有啟發(fā)呢？并不是不能實(shí)現(xiàn)哦。

瓶頸真的只有隨機(jī)端口范圍嗎？

剛才我們也看了，我們?cè)L問(wèn)其它服務(wù)器，作為客戶(hù)端，我們要使用一個(gè)隨機(jī)端口，32768-61000，貌似也不少，當(dāng)然你還可以修改它，擴(kuò)大隨機(jī)端口范圍。例如我們使用Nginx做反向代理負(fù)載均衡的時(shí)候，用戶(hù)端和Nginx建立Socket進(jìn)行通信，Nginx還需要和后端真實(shí)服務(wù)器也建立Socket進(jìn)行通信，在高并發(fā)的場(chǎng)景下，這個(gè)隨機(jī)端口肯定是一個(gè)瓶頸。但是真的只有隨機(jī)端口范圍是瓶頸嗎？下面我們使用ab命令來(lái)對(duì)百度進(jìn)行一次壓力測(cè)試。

ab是Apache的性能測(cè)試工具，可以模擬并發(fā)進(jìn)行Web性能測(cè)試。在CenotOS下，你可以這樣來(lái)安裝:

[root@test ~]# yuminstall -y httpd-devel

按照咱們之前的認(rèn)識(shí)，隨機(jī)端口61000-32768=28232，那么我實(shí)驗(yàn)的機(jī)器是一臺(tái)剛安裝的系統(tǒng)，沒(méi)有什么網(wǎng)絡(luò)傳輸，即便有，我們創(chuàng)建2萬(wàn)個(gè)套接字對(duì)應(yīng)該是沒(méi)問(wèn)題吧。事實(shí)真的如此嗎？我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明：

我們模擬發(fā)送2萬(wàn)個(gè)請(qǐng)求，2000的并發(fā)來(lái)測(cè)試百度：

[root@test ~]#ab -n 10000 -c 2000 https://www.baidu.com/

This isApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1430300 $>

Licensed to TheApache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarkingwww.baidu.com (be patient)

socket: Toomany open files (24)

這不可能，為什么報(bào)錯(cuò)了？不要擔(dān)心，報(bào)錯(cuò)我們很容易看懂了socket: Too many open files (24)

，不能打開(kāi)太多的文件。我們使用ulimit來(lái)看看系統(tǒng)資源限制。

[root@test ~]# ulimit -a

core file size (blocks, -c) 0

data seg size (kbytes, -d) unlimited

scheduling priority (-e) 0

file size (blocks, -f) unlimited

pending signals (-i) 31219

max locked memory (kbytes, -l) 64

max memory size (kbytes, -m) unlimited

open files (-n) 1024

(省略部分輸出)

沒(méi)錯(cuò)，默認(rèn)情況下，當(dāng)前用戶(hù)能夠打開(kāi)的文件數(shù)量大是1024，但是這個(gè)和我們使用ab測(cè)試有什么關(guān)系呢？ab測(cè)試創(chuàng)建的不是socket嗎？如果你不理解，那就要回歸本質(zhì)，想想我們剛剛學(xué)習(xí)Linux的時(shí)候，經(jīng)常聽(tīng)到的一句Linux的思想“一切皆文件”！誰(shuí)說(shuō)socket不是一個(gè)文件呢？

我相信你知道怎么做了，你可以使用ulimit –n來(lái)修改當(dāng)前用戶(hù)、當(dāng)前session的限制，也可以修改配置文件/etc/security/limits.conf來(lái)徹底解決這個(gè)問(wèn)題，這也是進(jìn)行系統(tǒng)性能調(diào)優(yōu)的必備基礎(chǔ)。

創(chuàng)建一條TCP Socket

好的，剛才只是一個(gè)小插曲，我們繼續(xù)探索TCP Socket，光說(shuō)不練是個(gè)棒槌。我們來(lái)創(chuàng)建一個(gè)套接字對(duì)看看：

服務(wù)端：

首先，我們?cè)?92.168.56.12上使用nc命令，來(lái)監(jiān)聽(tīng)9999端口。

[root@192.168.56.12 ~]#nc -l -4 -p 9999 -k

[root@192.168.56.12 ~]#netstat -ntlp | grep 9999

tcp 0 0 0.0.0.0:9999 0.0.0.0:* LISTEN 26789/n

客戶(hù)端：

在客戶(hù)端，同樣使用nc命令來(lái)連接到服務(wù)端的9999端口。

[root@192.168.56.11 ~]#nc 192.168.56.12 9999

好的，現(xiàn)在你可以在客戶(hù)端上輸入任何的語(yǔ)言和服務(wù)端愉快的聊天了?不過(guò)這不是重點(diǎn)。

查看Socket

我們先來(lái)看看客戶(hù)端的TCPSocket。

[root@192.168.56.11 ~]#netstat -na | grep 9999

tcp 0 0 192.168.56.11:11525 192.168.56.12:9999 ESTABLISHED

服務(wù)端的TCP Socket

[root@192.168.56.12 ~]#netstat -na | grep 9999

tcp 0 0 0.0.0.0:9999 0.0.0.0:* LISTEN

tcp 0 0 192.168.56.12:9999 192.168.56.11:11525 ESTABLISHED

我相信你已經(jīng)真正理解了Socket，剩下的就是無(wú)盡的想象，還記得TIME_WAIT嗎？如果有大量的TIME_WAIT存在，那么這個(gè)套接字對(duì)是不釋放的，不釋放也就代表著占用一個(gè)，資源嘛，占用一個(gè)就少一個(gè)。怎么優(yōu)化呢？且聽(tīng)下回分解！

不過(guò)，如果你真的理解了Socket的概念，你已經(jīng)有了一個(gè)終極解決方案。既然一個(gè)TCP Socket是一個(gè)四元組，那如果我這臺(tái)機(jī)器有多個(gè)IP地址呢？哈哈，這是一句畫(huà)龍點(diǎn)睛之語(yǔ)，你懂的！

使用偽終端發(fā)送數(shù)據(jù)

最后，留一個(gè)小彩蛋，除了使用nc進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送之外，其實(shí)Linux還提供了一種稱(chēng)之為偽設(shè)備的方式，讓我們來(lái)體驗(yàn)下/dev下面的tcp偽設(shè)備。/dev下面提供了很多的偽設(shè)備，比如tcp就可以用來(lái)直接進(jìn)行遠(yuǎn)程端口的訪問(wèn)。

[root@192.168.56.11 ~]# echo"886" > /dev/tcp/192.168.56.12/9999

趕緊看看服務(wù)端有沒(méi)有收到886。

以上就是Socket基礎(chǔ)知識(shí)有哪些，小編相信有部分知識(shí)點(diǎn)可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿?huì)見(jiàn)到或用到的。希望你能通過(guò)這篇文章學(xué)到更多知識(shí)。更多詳情敬請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)-成都網(wǎng)站建設(shè)公司行業(yè)資訊頻道。

網(wǎng)頁(yè)題目：Socket基礎(chǔ)知識(shí)有哪些-創(chuàng)新互聯(lián)
分享網(wǎng)址：http://muchs.cn/article36/dpispg.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供網(wǎng)站內(nèi)鏈、Google、品牌網(wǎng)站制作、營(yíng)銷(xiāo)型網(wǎng)站建設(shè)、App開(kāi)發(fā)、域名注冊(cè)

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶(hù)投稿、用戶(hù)轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng)，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來(lái)源：創(chuàng)新互聯(lián)

猜你還喜歡下面的內(nèi)容