為了區分不同應用程序間的網路通訊和連線，主要有3個引數：通訊的目的IP地址、使用的傳輸層協議(TCP 或 UDP)和使用的埠號。

    Socket的原意是“插座”。通過將這3個引數結合起來，與一個“插座”Socket繫結，應用層就可以和傳輸層通過套接字介面，區分來自不同應用程式程序或網路連線的通訊，實現資料傳輸的併發服務。

    accept()產生的Socket埠號是多少？

    要寫網路程式就必須用Socket，這是程式設計師都知道的。而且，面試的時候，我們也會問對方會不會Socket程式設計？一般來說，很多人都會說，Socket程式設計基本就是listen, accept, 以及send, write等幾個基本的操作。是的，就跟常見的檔案操作一樣，只要寫過就一定知道。

    對於網路程式設計，我們也言必稱TCP/IP，似乎其他網路協議已經不存在了。對於TCP/IP，我們還知道TCP和UDP，前者可以保證資料的正確和可靠性，後者則允許資料丟失。最後，我們還知道，在建立連線前，必須知道對方的IP地址和埠號。除此，普通的程式設計師就不會知道太多了，很多時候這些知識已經夠用了。最多，寫服務程式的時候，會使用多執行緒來處理併發訪問。

我們還知道如下幾個事實：

1. 一個指定的埠號不能被多個應用程式共用。比如，如果IIS佔用了80埠，那麼Apache就不能也用80埠了；

2. 很多防火牆只允許特定目標埠的資料包通過。

3. 服務程式在listen某個埠並accept某個連線請求後，會生成一個新的socket來對請求進行處理。

    於是，一個困惑了我很久的問題就產生了，如果一個socket建立後並與80埠繫結後，是否就意味著該socket佔用了80埠呢？

    如果是這樣的，那麼當其accept一個請求後，生成的新的socket到底使用的是什麼埠呢(我一直以為系統會預設給其分配一個空閒的埠號)？

    如果是一個空閒的埠，那麼一定不是80埠了，於是以後的TCP資料包的目標埠就不是80了——防火牆一定會阻止其通過的！

    實際上，我們可以看到，防火牆並沒有阻止這樣的連線，而且這是最常見的連線請求和處理方式。我不理解的就是，為什麼防火牆沒有阻止這樣的連線？它是如何判斷那條連線是因為connect80埠而生成的？是不是TCP資料包裡有什麼特別的標誌？或者防火牆記住了什麼東西？

      後來，我又仔細研讀了TCP/IP的協議棧原理，對很多概念有了更深刻的認識。比如，TCP和UDP同屬傳輸層，共同架設在IP層(網路層)之上。而IP層主要負責的是在節點之間(End to End)的資料包傳送，這裡的節點是一臺網路裝置，比如計算機。因為IP層只負責把資料送到節點上，而不能區分上面的不同應用，所以TCP和UDP協議在其基礎上加入了埠的資訊，埠於是標識的是一個節點上的一個應用。除了增加埠資訊，UDP協議基本就沒有對IP層的資料進行任何處理了。而TCP協議還加入了更復雜的傳輸控制，比如滑動的資料傳送視窗(Slice Window)，以及接收確認和重發機制，以達到資料的可靠傳送。不管應用層看到的是怎樣一個穩定的TCP資料流，下面傳送的都是一個個的IP資料包，需要由TCP協議來進行資料重組。

       所以，我有理由懷疑，防火牆並沒有足夠的資訊判斷TCP資料包的更多資訊，除了IP地址和埠號。而且，我們也看到，所謂的埠，是為了區分不同的應用的，以在不同的IP包來到的時候能夠正確轉發。

      TCP/IP只是一個協議棧，就像作業系統的執行機制一樣，必須要具體實現，同時還要提供對外的操作介面。就像作業系統會提供標準的程式設計介面，比如Win32程式設計介面一樣，TCP/IP也必須對外提供程式設計介面，這就是Socket程式設計介面——原來是這麼回事啊！

      在Socket程式設計接口裡，設計者提出了一個很重要的概念，那就是socket。這個socket跟檔案控制代碼很相似，實際上，在BSD系統裡就是跟檔案控制代碼一樣存放在一樣的程序控制代碼裡。這個socket其實是一個序號，表示其在控制代碼表中的位置。這一點，我們已經見過很多了，比如檔案控制代碼，視窗控制代碼等。這些控制代碼，其實是代表了系統中的某些特定的物件，用於在各種函式中作為引數傳入，以對特定物件進行操作——這其實是C語言的問題，在C++語言裡，這個控制代碼其實就是this指標，實際就是物件指標啦。

現在我們知道，socket跟TCP/IP並沒有必然的聯絡。Socket程式設計介面在設計的時候，就希望也能適應其他的網路協議。所以，socket的出現只是可以更方便的使用TCP/IP協議棧而已，其對TCP/IP進行了抽象，形成了幾個最基本的函式介面。比如create, listen, accept, connect, read和write等。

現在我們明白，如果一個程式建立了一個socket，並讓其監聽80埠，其實是向TCP/IP協議棧聲明瞭其對80埠的佔有。以後，所有目標是80埠的TCP資料包都會轉發給該程式(這裡的程式，因為使用的是Socket程式設計介面，所以首先由Socekt層來處理)。所謂的accept函式，其實抽象的是TCP的連線建立過程。accept函式返回的新socket其實指代的是本次建立的連線，而一個連線是包括兩部分資訊的，一個是源IP和源埠，另一個宿IP和宿埠。這樣的話，這些socket宿埠就可以都是80！而同時，防火牆的對IP包的處理規則也是清晰明瞭，不存在前面設想的種種複雜的情形。

      明白socket只是對TCP/IP協議棧操作的抽象，而不是簡單的對映關係，這很重要！

昨天和朋友聊了下網路程式設計，關於Socket，這裡寫一下我個人的一些理解:)

程式裡可以建立Socket，分為普通Socket和原始Socket兩種型別。

一：普通Socket是對TCP/IP協議棧中傳輸層的操作的程式設計介面(一種API)。

有面向連線的流式套接字(SOCK_STREAM)，屬於針對TCP方式的應用；

有無連線資料包式套接字(SOCK_DGRAM)，屬於針對UDP方式的應用。

      對於普通Socket，我曾經有個模糊的問題，在多執行緒情況下，伺服器端監聽(listen)某個埠(假設8080)後，每accept一個客戶端的連線就會產生一個新的Socket。那麼這些新產生的Socket的埠是什麼？程式裡肯定沒有指定，那就應該有兩種可能，1：產生隨機埠。2：還是8080埠。第一種假設想了就覺得不可能，防火牆非常有可能會阻止這些隨機埠的包。那麼就是第二種假設了，服務端埠還是8080。但這推翻了我原有的認識，就是“一個埠被程式佔有，其他程式就不能用該埠了”。我覺得其實最有可能的是範圍不同：就是在程式與程式間不能用同一埠，但是在程式內部不同的Socket還是可以用同一埠的。所以，為了能夠使“客戶端發給服務端的同一埠(8080)不同執行緒(即不同的Socket連線)的包能夠被區分開並進行組合”，必須得有一個區分包是來自不同連線的顯著特徵，那就是傳輸層包頭裡的源埠了，即一個Socket連線裡客戶端那方的埠。總結一下，對於這種情況，就是傳輸層包頭裡源埠(客戶端)會隨著產生的Socket不同，而宿埠相同(伺服器端)。

二：原始Socket，建立在網路層上，所以我們可以在傳輸層上構建自己的協議。

如果是自己做個Sniffer(網路嗅探器)，那麼監聽到的包是來自同一網段的普通Socket包(TCP方式或UDP方式)，所以在程式裡我們要自己寫資料結構(IP頭和TCP或UDP頭)，並繫結資料。

如果是客戶端和服務端都是由自己用原始Socket寫的，那麼可以自己控制協議，像一些網路應用(MSN, skype等)，可以在網路層往上重寫協議。