引言

socket 是“套接字”的意思，是計算機之間進行通訊的一種約定，也可以認為是一種技術。通過 socket 這種約定，一臺計算機可以接收其他計算機的資料，也可以向其他計算機發送資料。

socket 的典型應用就是 Web 伺服器和瀏覽器：瀏覽器獲取使用者輸入的URL，向伺服器發起請求，伺服器分析接收到的URL，將對應的網頁內容返回給瀏覽器，瀏覽器再經過解析和渲染，就將文字、圖片、視訊等元素呈現給使用者。

學習 socket，就是學習計算機之間如何通訊，並能夠用程式語言開發出實用的程式。

IP地址（IP Address）

計算機分佈在世界各地，要想和它們通訊，必須要知道確切的位置。確定計算機位置的方式有多種，IP 地址是最常用的，例如，114.114.114.114 是國內第一個、全球第三個開放的 DNS 服務地址，127.0.0.1 是本機地址。

其實，我們的計算機並不知道 IP 地址對應的地理位置，當要通訊時，只是將 IP 地址封裝到要傳送的資料包中，交給路由器去處理。路由器有非常智慧和高效的演算法，很快就會找到目標計算機，並將資料包傳遞給它，完成一次單向通訊。

目前大部分軟體使用 IPv4 地址，但 IPv6 也正在被人們接受，尤其是在教育網中，已經大量使用。

埠（Port）

有了 IP 地址，雖然可以找到目標計算機，但仍然不能進行通訊。一臺計算機可以同時提供多種網路服務，例如Web服務、FTP服務（檔案傳輸服務）、SMTP服務（郵箱服務）等，僅有 IP 地址，計算機雖然可以正確接收到資料包，但是卻不知道要將資料包交給哪個網路程式來處理，所以通訊失敗。

為了區分不同的網路程式，計算機會為每個網路程式分配一個獨一無二的埠號（Port Number），例如，Web服務的埠號是 80，FTP 服務的埠號是 21，SMTP 服務的埠號是 25。

埠（Port）是一個虛擬的、邏輯上的概念。可以將埠理解為一道門，資料通過這道門流入流出，每道門有不同的編號，就是埠號。如下圖所示：

協議（Protocol）

協議（Protocol）就是網路通訊的約定，通訊的雙方必須都遵守才能正常收發資料。協議有很多種，例如 TCP、UDP、IP 等，通訊的雙方必須使用同一協議才能通訊。協議是一種規範，由計算機組織制定，規定了很多細節，例如，如何建立連線，如何相互識別等。

協議僅僅是一種規範，必須由計算機軟體來實現。例如 IP 協議規定了如何找到目標計算機，那麼各個開發商在開發自己的軟體時就必須遵守該協議，不能另起爐灶。

所謂協議族（Protocol Family），就是一組協議（多個協議）的統稱。最常用的是 TCP/IP 協議族，它包含了 TCP、IP、UDP、Telnet、FTP、SMTP 等上百個互為關聯的協議，由於 TCP、IP 是兩種常用的底層協議，所以把它們統稱為 TCP/IP 協議族。

資料傳輸方式

計算機之間有很多資料傳輸方式，各有優缺點，常用的有兩種：SOCK_STREAM 和 SOCK_DGRAM。

• 1) SOCK_STREAM 表示面向連線的資料傳輸方式。資料可以準確無誤地到達另一臺計算機，如果損壞或丟失，可以重新發送，但效率相對較慢。常見的 http 協議就使用 SOCK_STREAM 傳輸資料，因為要確保資料的正確性，否則網頁不能正常解析。

• 2) SOCK_DGRAM 表示無連線的資料傳輸方式。計算機只管傳輸資料，不作資料校驗，如果資料在傳輸中損壞，或者沒有到達另一臺計算機，是沒有辦法補救的。也就是說，資料錯了就錯了，無法重傳。因為 SOCK_DGRAM 所做的校驗工作少，所以效率比 SOCK_STREAM 高。

QQ 視訊聊天和語音聊天就使用 SOCK_DGRAM 傳輸資料，因為首先要保證通訊的效率，儘量減小延遲，而資料的正確性是次要的，即使丟失很小的一部分資料，視訊和音訊也可以正常解析，最多出現噪點或雜音，不會對通訊質量有實質的影響。

注意：SOCK_DGRAM 沒有想象中的糟糕，不會頻繁的丟失資料，資料錯誤只是小概率事件。

有可能多種協議使用同一種資料傳輸方式，所以在 socket 程式設計中，需要同時指明資料傳輸方式和協議。

綜上所述：IP地址和埠能夠在廣袤的網際網路中定位到要通訊的程式，協議和資料傳輸方式規定了如何傳輸資料，有了這些，兩臺計算機就可以通訊了。