Beej's Guide 系列連載 02：Socket 概念與兩大類型

什麼是 Socket？

Socket 是使用標準 Unix 檔案描述符（file descriptor）與其他程式通訊的介面。Unix 哲學：「一切皆檔案」——網路連線、管道、終端、磁碟檔案，對程式來說都是讀寫一個整數描述符。

取得網路 Socket 描述符

呼叫 socket() 系統呼叫，回傳 socket descriptor，再用 send()/recv() 或 read()/write() 收發資料。send/recv 提供更多控制旗標（如 MSG_DONTWAIT）。

Internet Socket 兩大類型

Stream Socket (TCP)

• 發送「1, 2」對方必收到「1, 2」，絕不會亂序或遺失。
• 內建流量控制、擁塞控制、重傳機制（RFC 793）。
• telnet www.example.com 80 後輸入 GET / HTTP/1.0 即可拿到網頁原始碼。

Datagram Socket (UDP)

• 「發後即忘」：封裝資料 + 目標 IP/Port → sendto()，無連線建立過程。
• 可能丟包、重複、亂序；應用層需自行實作 ACK/重傳（如 TFTP）。
• 適合「寧可丟包也要低延遲」場景：遊戲、VoIP、直播。

封裝層次觀念

資料從應用層下發，每層加上標頭：

Application (TFTP) → Transport (UDP) → Network (IP) → Link (Ethernet) → Physical

接收端反向剝離。程式設計師只需關注應用層資料，下層由核心與硬體處理。