socketのbind()関数とlisten()関数について教えてください。

Question

(https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/ssw_ibm_i_71/rzab6/howdosockets.htm)

1. 上のbind()関数の解説に「it can bind a unique name to the socket.」とあるのですが、'name'とは何でしょうか？

(https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winsock2/nf-winsock2-listen#remarks)には、`bind()`関数でlocal addressにバインドすると書かれているのですがどちらが正しいのでしょうか？
2. クライアント側はconnect()だけなのにサーバー側はbind()、listen()、accept()の３つもあります。もちろんそれぞれに役割りがあるのは知っているのですが、listen()とaccept()の役割りの違いがよくわかりません。なぜlisten()でリンスニングの状態にならないのでしょうか？

Answer 1

1．どちらも正しいです。
「it can bind a unique name to the socket」は意味で、「local addressにバインドする」は使い方ですね。
プログラムの外部からそのソケットを識別する物 イコール 名前
です。個人を他人からみて識別する物　＝ 名前 と同じ。
AF_UNIXならパス名、AF_INETだとIPアドレスとポート番号がそれに当たります。

2．listenで、プログラム外からOSに対してその名前への接続要求を受け付けるようになります。
OSから個々の接続要求の通知を受けるのがacceptです。

なぜlisten()でリンスニングの状態にならないのでしょうか？

なりますよ。

Comments

[greenleave10000]

AF_INETのソケットなら、名前＝Ipアドレスとポート番号と言うことですね。
listen()でそのソケットに対するリモートクライアントからの接続要求を受け付ける。（リスニングの状態になる。）
これだけだと、そのソケットを生成した（ソケットディスクリプタを持ってる？）アプリケーションには接続要求が来ても、来たことをOSがアプリケーションに教えてくれないというということでしょうか？

[otn]

> 来たことをOSがアプリケーションに教えてくれないというということでしょうか？
どうやって教えてもらうことを想定していますか？

接続があるかどうかばselectでチェックして、接続されたらacceptでソケットのファイルディスクリプターを受け取ります。

一応、接続が来た時点でSIGIOシグナルを受け取るように設定することは可能なようです。

[greenleave10000]

listen()関数を実行してaccept()関数を実行しない場合、backlogパラメータで指定した数以下の接続要求をOSが待ち行列に追加するだけ（接続要求がOS止まり）でアプリケーションには渡されないということでしょうか？
それで、accept()からclose()までをひたすら繰り返して、処理していくということでしょうか？

[greenleave10000]

socket()でreturnされるソケットディスクリプタとソケットのファイルディスクリプタというのは違いものなのでしょうか？

[otn]

listenしたら、netstat などでLISTENING になり、クライアントから接続亜可能。
サーバープログラムは、accept→処理（ソケット読み書き）→close 。
個々の処理は、マルチプロセス、マルチスレッド、1スレッド、などいろいろやり方あり。

[otn]

> 2020/11/04 11:45
受け付ける口と、受け付けた後に個々の処理を行うソケットは別です。複数クライアントを同時にサポートできるので、各クライアントに対してソケットが１つ必要。

[greenleave10000]

listen()でそのソケットがlisteningソケットになって、accept()を一回実行することによって、listeningソケットに来た接続要求の待ち行列の先頭にある接続要求に新しくconnectedソケットを割り当てる。ということでしょうか？

[greenleave10000]

3wayハンドシェイクは接続要求がconnectedソケットに割り当てられた時点で終了しているのでしょうか？

[otn]

その通りです。
> ソケットがlisteningソケットになって
という用語がちょっと変だと思いますが。

[otn]

＞3wayハンドシェイクは接続要求がconnectedソケットに割り当てられた時点で終了しているのでしょうか？
おそらくそうでしょうが、確認したことはないです。
その状態を保持して、netstatで見れば良いですね。

[greenleave10000]

https://web.mit.edu/6.005/www/fa15/classes/21-sockets-networking/#network_sockets
の「network sockets」にある言葉を引っ張って来たのですが、僕の用法は間違っていますか？

[otn]

用語と言うより、2種類のソケットを区別するために、socketをlisteningで修飾しているということではないでしょうか。

[greenleave10000]

詳しくありがとうございます。
listen()だけだと、通信要求が待ち行列に追加されて数がbacklog以上になると古い方から消されて行くだけということですね。これ以上ローレベルのことを知りたかったらC言語を学んで、linux kernelのソースコードを読まないと行けないということですね。

[otn]

そうじゃなくて、それ以上新規に接続できないと言うことのはずです。connectがエラー。

[greenleave10000]

accept()されるのを待っている行列がbacklogの数以上になると接続要求が通らなくなるということでしょうか？

[otn]

はい。man は一通り読みましょう。
https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man2/listen.2.html

[greenleave10000]

ありがとうございます。

Answer 2

ソケットの仕組み

これをどうぞ

Comments

[greenleave10000]

listen()の説明にある「クライアントの接続要求を受け入れる態勢を示しています。」と「そのソケットは接続要求を積極的には開始しません。 」とはどういうことなのでしょうか？

[y_waiwai]

サーバ側は接続要求を受けるだけなので、接続要求を出さない、ってことだと思います
TCPは接続要求を受け、接続の確認を受け、それから初めてデータの通信が始まります

[greenleave10000]

なるほどそういうことでしたか。ありがとうございます。