SCTP是一個(gè)較新的傳輸協(xié)議，于2000年在IETF得到標(biāo)準(zhǔn)化（TCP是在1981年標(biāo)準(zhǔn)化的）。它最初是為滿足不斷增長的ip電話市場設(shè)計(jì)的；具體地說，就是穿越因特網(wǎng)傳輸電話信令。

SCTP是一個(gè)可靠的面向消息的協(xié)議，在端點(diǎn)之間提供多個(gè)流，并為多宿提供傳輸級(jí)支持。

盡管SCTP和TCP之間存在一些本質(zhì)性的差別，然而SCTP的一到一（one-to-one）接口與TCP提供的應(yīng)用接口非常接近。這一點(diǎn)允許輕而易舉地移植應(yīng)用程序，不過沒法使用SCTP的某些高級(jí)特性。SCTP的一到多（one-to-many）接口提供了這些特性的完全支持，然而可能需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力地重新編寫已有的應(yīng)用程序。對于使用SCTP開發(fā)的大多數(shù)新的應(yīng)用程序而言，推薦使用一到多接口。

SCTP套接口分為兩類：一到一套接口和一到多套接口。一到一套接口相應(yīng)于單獨(dú)一個(gè)SCTP關(guān)聯(lián)。這種映射類似于TCP套接口和TCP連接的對應(yīng)關(guān)系。對于一到多套接口，一個(gè)給定套接口上可以同時(shí)有多個(gè)活躍的SCTP關(guān)聯(lián)。這種映射類似于綁定了某個(gè)特定端口的UDP套接口能夠從若干個(gè)同時(shí)在發(fā)送數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)地UDP端點(diǎn)接收彼此交錯(cuò)的數(shù)據(jù)報(bào)。

一到一形式

開發(fā)一到一形式的目的是方便移植現(xiàn)有TCP應(yīng)用程序到SCTP上。它提供的模型與http://www.CUOXin.com/nufangrensheng/p/3586562.html中介紹的幾乎一樣。以下是兩者之間必須搞清的差異，特別是在把現(xiàn)有TCP應(yīng)用程序移植到SCTP的這種形式上時(shí)：

（1）任何TCP套接口選項(xiàng)必須轉(zhuǎn)換成等效的SCTP套接口選項(xiàng)。兩個(gè)較常見的選項(xiàng)是TCP_NODELAY和TCP_MAXSEG，它們應(yīng)該映射成SCTP_NODELAY和SCTP_MAXSEG。

（2）SCTP保存消息邊界，因而應(yīng)用層消息邊界并非必需。

（3）有些TCP應(yīng)用進(jìn)程使用半關(guān)閉來告知對端去往它的數(shù)據(jù)流已經(jīng)結(jié)束。移植這樣的應(yīng)用協(xié)議SCTP需要額外重寫應(yīng)用層協(xié)議，讓應(yīng)用進(jìn)程在應(yīng)用數(shù)據(jù)流中告知對端該傳輸數(shù)據(jù)流已經(jīng)結(jié)束。

（4）send函數(shù)能夠以普通方式使用。

下圖為SCTP一到一形式的套接口典型用法的時(shí)間線圖：

一到一式SCTP套接口是一個(gè)類型為SOCK_STREAM，協(xié)議為IPPROTO_SCTP的網(wǎng)際套接口（即協(xié)議族為AF_INET或AF_INET6）。

一到多形式

一到多形式給應(yīng)用程序開發(fā)人員提供這樣的能力：編寫的服務(wù)器程序無需管理大量的套接口描述字。單個(gè)套接口描述字將代表多個(gè)關(guān)聯(lián)，就像一個(gè)UDP套接口能夠從多個(gè)客戶接收消息那樣。在一到多式套接口上，用于標(biāo)識(shí)單個(gè)關(guān)聯(lián)的是一個(gè)關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)（association identifier）。關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)是一個(gè)類型為sctp_assoc_t的值，通常是一個(gè)整數(shù)。它是一個(gè)不透明的值；應(yīng)用進(jìn)程不應(yīng)該使用不是由內(nèi)核早先給予的任何關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)。一到多套接口的用戶應(yīng)該掌握以下幾點(diǎn)：

（1）當(dāng)一個(gè)客戶關(guān)閉其關(guān)聯(lián)時(shí)，其服務(wù)器也將自動(dòng)關(guān)閉同一個(gè)關(guān)聯(lián)，服務(wù)器主機(jī)內(nèi)核中不再有該關(guān)聯(lián)的狀態(tài)。

（2）可用于致使在四路握手的第3個(gè)或第4個(gè)分組中捎帶用戶數(shù)據(jù)的唯一辦法就是使用一到多形式。

（3）對于一個(gè)與它還沒有關(guān)聯(lián)存在的IP地址，任何以它為目的地址的sendto、sendmsg或sctp_sendmsg將導(dǎo)致嘗試主動(dòng)打開，從而（如果成功的話）建立一個(gè)與該地址的新關(guān)聯(lián)。這種行為的發(fā)生與執(zhí)行分組發(fā)送的這個(gè)應(yīng)用進(jìn)程是否曾調(diào)用過listen函數(shù)以請求被動(dòng)打開無關(guān)。

（4）用戶必須使用sendto、sendmsg或sctp_sendmsg這3個(gè)分組發(fā)送函數(shù)，而不能使用send或write這2個(gè)分組發(fā)送函數(shù)，除非已經(jīng)使用sctp_peeloff函數(shù)從一個(gè)一到多形式套接口剝離出一個(gè)一到一式套接口。

（5）任何時(shí)候調(diào)用其中任何一個(gè)分組發(fā)送函數(shù)時(shí)，所用的宿地址是由系統(tǒng)在關(guān)聯(lián)建立階段選定的主宿地址，除非調(diào)用者在所提供的sctp_sndrcvinfo結(jié)構(gòu)中設(shè)置了MSG_ADDR_OVER標(biāo)志。為了提供這個(gè)結(jié)構(gòu)，調(diào)用者必須使用伴隨輔助數(shù)據(jù)的sendmsg函數(shù)，或者是sctp_sendmsg函數(shù)。

（6）關(guān)聯(lián)事件可能被開啟，因此要是應(yīng)用進(jìn)程不希望接收到這些事件，就得使用SCTP_EVENTS套接口選項(xiàng)顯式禁止它們。缺省情況下開啟的唯一事件是sctp_data_io_event，它給recvmsg和sctp_recvmsg調(diào)用提供輔助數(shù)據(jù)。這個(gè)缺省設(shè)置同時(shí)適用于一到一形式和一到多形式。

下圖為一到多套接口典型用法的時(shí)間線圖：

一到多式SCTP套接口是一個(gè)類型為SOCK_SEQPACKET，協(xié)議為IPPROTO_SCTP的網(wǎng)際套接口（即協(xié)議族為AF_INET或AF_INET6）。

在SCTP中，一個(gè)一到多套接口也能夠結(jié)合使用sctp_peeloff函數(shù)以允許組合迭代服務(wù)器模型和并發(fā)服務(wù)器模型：

（1）sctp_peeloff函數(shù)用于從一個(gè)一到多套接口剝離出某個(gè)特定的關(guān)聯(lián)（例如一個(gè)長期持續(xù)的會(huì)話），獨(dú)自構(gòu)成一個(gè)一到一式套接口。

（2）剝離出的關(guān)聯(lián)所在的一到一套接口隨后就可以遣送給它自己的線程，或者遣送給為它派生的進(jìn)程（就像在并發(fā)模型中那樣）。

（3）與此同時(shí)，主線程繼續(xù)在原來的套接口上以迭代方式處理來自任何剩余關(guān)聯(lián)的消息。

SCTP服務(wù)器可能希望捆綁與所在主機(jī)系統(tǒng)相關(guān)IP地址的一個(gè)子集。傳統(tǒng)意義上，TCP服務(wù)器或UDP服務(wù)器要么捆綁所在主機(jī)的某個(gè)地址，要么捆綁所有地址，而不能捆綁這些地址的一個(gè)子集。sctp_bindx函數(shù)允許SCTP套接口捆綁一個(gè)特定的地址子集。

#include <netinet/sctp.h>int sctp_bindx(int sockfd, const struct sockaddr *addrs, int addrcnt, int flags);返回值：0——成功，-1——出錯(cuò)

sockfd是由socket函數(shù)返回的套接口描述字。

addrs是一個(gè)指向緊湊的地址清單的指針。每個(gè)套接口地址結(jié)構(gòu)緊跟在前一個(gè)套接口地址結(jié)構(gòu)之后，中間沒有填充字節(jié)。如下圖所示：

傳遞給sctp_bindx的地址個(gè)數(shù)由addrcnt參數(shù)指定。

flags參數(shù)指導(dǎo)sctp_bindx調(diào)用執(zhí)行如下表所示的兩種行為之一：

sctp_bindx既可用于已綁定的套接口，也可用于未綁定的套接口。

對于未綁定的套接口，sctp_bindx調(diào)用將把給定的地址集合捆綁到其上。對于已綁定的套接口，若指定SCTP_BINDX_ADD_ADDR則把額外的地址加入到套接口描述字，若指定SCTP_BINDX_REM_ADDR則從套接口描述字的已加入地址中移除給定的地址。

如果在一個(gè)監(jiān)聽套接口上執(zhí)行sctp_bindx調(diào)用，那么將來產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)將使用新的地址配置；已經(jīng)存在的關(guān)聯(lián)不受影響。

傳遞給sctp_bindx的兩個(gè)標(biāo)志是互斥的；如果同時(shí)指定，調(diào)用就會(huì)失敗，返回錯(cuò)誤碼為EINVAL。

所有套接口地址結(jié)構(gòu)的端口號(hào)必須相同，而且必須與已經(jīng)綁定的端口號(hào)相匹配；否則調(diào)用就會(huì)失敗，返回EINVAL錯(cuò)誤碼。

#include <netinet/sctp.h>int sctp_connectx(int sockfd, const struct sockaddr *addrs, int addrcnt);返回值：0——成功，-1——出錯(cuò)

sctp_connectx函數(shù)用于連接到一個(gè)多宿對端主機(jī)。該函數(shù)在addrs參數(shù)中指定addrcnt個(gè)全部屬于同一對端的地址。addrs參數(shù)是一個(gè)緊湊的地址列表。SCTP棧使用其中一個(gè)或多個(gè)地址建立關(guān)聯(lián)。列在addrs參數(shù)中的所有地址都被認(rèn)為是有效的經(jīng)過證實(shí)的地址。

getpeername函數(shù)不是為支持多宿概念的傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)的；當(dāng)用于SCTP時(shí)它僅僅返回主宿地址。如果需要知道對端的所有地址，那么應(yīng)該使用sctp_getpaddrs函數(shù)。

#include <netinet/sctp.h>int sctp_getpaddrs(int sockfd, sctp_assoc_t id, struct sockaddr **addrs);返回值：存放在addrs中的對端地址數(shù)，-1——出錯(cuò)

sockfd參數(shù)是由socket函數(shù)返回的套接口描述字。

id參數(shù)對于一到多式套接口是它的關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)；對于一到一套接口則被忽略。

addrs參數(shù)是一個(gè)地址指針，而地址內(nèi)容是由本函數(shù)動(dòng)態(tài)分配并填入的緊湊的地址清單。用完之后，調(diào)用者使用sctp_freepaddrs釋放所分配的資源。

sctp_freepaddrs函數(shù)釋放由sctp_getpaddrs函數(shù)分配的資源。

#include <netinet/sctp.h>void sctp_freepaddrs(struct sockaddr **addrs);

addrs參數(shù)是指向由sctp_getpaddrs返回的地址數(shù)組的指針。

sctp_getladdrs函數(shù)用于獲取屬于某個(gè)關(guān)聯(lián)的本地地址。當(dāng)需要知道一個(gè)本地端點(diǎn)究竟在使用哪些本地地址時(shí)（它們可能是主機(jī)所有地址的某個(gè)子集），可以調(diào)用本函數(shù)。

#include <netinet/sctp.h>int sctp_getladdrs(int sockfd, sctp_assoc_t id, struct sockaddr **addrs);返回值：存放在addrs中的本端地址數(shù)，-1——出錯(cuò)

sockfd參數(shù)是由socket函數(shù)返回的套接口描述字。

id參數(shù)對于一到多式套接口是它的關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)；對于一到一套接口則被忽略。

addrs參數(shù)是一個(gè)地址指針，而地址內(nèi)容是由本函數(shù)動(dòng)態(tài)分配并填入的緊湊的地址清單。用完之后，調(diào)用者使用sctp_freeladdrs釋放所分配的資源。

sctp_freeladdrs函數(shù)釋放由sctp_getladdrs函數(shù)分配的資源。

#include <netinet/sctp.h>void sctp_freeladdrs(struct sockaddr **addrs);

addrs參數(shù)是指向由sctp_getladdrs返回的地址數(shù)組的指針。

ssize_t sctp_sendmsg(int sockfd, const void *msg, size_t msgsz,                        const struct sockaddr *to, socklen_t tolen,                        uint32_t ppid, uint32_t flags, uint16_t stream,                        uint32_t timetolive, uint32_t context);返回值：寫出的字節(jié)數(shù)，-1——出錯(cuò)

sockfd參數(shù)是由socket函數(shù)返回的套接口描述字。

msg參數(shù)指向一個(gè)msgsz字節(jié)長度的緩沖區(qū)，其中內(nèi)容將發(fā)送給對端端點(diǎn)to。tolen參數(shù)指定存放在to中的地址長度。

ppid參數(shù)指定將隨數(shù)據(jù)塊傳遞的凈荷協(xié)議標(biāo)識(shí)符。

flags參數(shù)將傳遞給SCTP棧，用以標(biāo)識(shí)任何SCTP選項(xiàng)。

調(diào)用者在stream參數(shù)中指定一個(gè)SCTP流號(hào)。

調(diào)用者可以在timetolive參數(shù)中以毫秒為單位指定消息的生命期，其中0表示無限生命期。

context參數(shù)用于指定可能有的用戶上下文。

ssize_t sctp_recvmsg(int sockfd, void *msg, size_t msgsz,                        struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen,                        struct sctp_sndrcvinfo *sinfo, int *msg_flags);返回值：讀入的字節(jié)數(shù)，-1——出錯(cuò)

注意，如果應(yīng)用進(jìn)程想要接收sctp_sndrcvinfo信息，那么必須使用SCTP_EVENTS套接口選項(xiàng)預(yù)定sctp_data_io_event（缺省情況下開啟）。

本函數(shù)調(diào)用返回時(shí)，msg參數(shù)所指緩沖區(qū)中被填入最多msgsz字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)。消息發(fā)送者的地址存放在from參數(shù)中，地址結(jié)構(gòu)大小存放在fromlen參數(shù)中。msg_flags參數(shù)中存放可能有的消息標(biāo)志。注意，如果實(shí)現(xiàn)把sctp_recvmsg映射成recvmsg函數(shù)，那么recvmsg的flags參數(shù)被設(shè)為0.

sctp_opt_info函數(shù)是為getsockopt函數(shù)無法支持SCTP的那些實(shí)現(xiàn)提供的。

int sctp_opt_info(int sockfd, sctp_assoc_t assoc_id, int opt,                        void *arg, socklen_t *siz);返回：0——成功，-1——出錯(cuò)

sockfd參數(shù)給出獲取其上套接口選項(xiàng)信息的套接口描述字。

assoc_id參數(shù)給出可能存在的關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)。

opt參數(shù)是SCTP的套接口選項(xiàng)。

arg給出套接口選項(xiàng)參數(shù)。

siz是一個(gè)socklen_t類型指針，用于存放參數(shù)的大小。

int sctp_peeloff(int sockfd, sctp_assoc_t id);返回：新的套接口描述字——成功，-1——出錯(cuò)

其語義很像帶有一個(gè)額外參數(shù)的accept函數(shù)。調(diào)用者把一到多式套接口的sockfd和待抽取的關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)id傳遞給函數(shù)調(diào)用。調(diào)用結(jié)束時(shí)將返回一個(gè)新的套接口描述字，它是一個(gè)與所請求關(guān)聯(lián)對應(yīng)的一到一式套接口描述字。

SCTP為應(yīng)用程序提供了多種可用的通知。SCTP用戶可以經(jīng)由這些通知追蹤相關(guān)關(guān)聯(lián)的狀態(tài)。通知傳遞的是傳輸級(jí)的事件，包括網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變動(dòng)、關(guān)聯(lián)啟動(dòng)、遠(yuǎn)地運(yùn)作錯(cuò)誤以及消息不可遞送。不論是一到一式接口還是一到多式接口，缺省情況下除sctp_data_io_event以外的所有事件都是被禁止的。

使用SCTP_EVENTS套接口選項(xiàng)可以預(yù)訂8個(gè)事件。其中7個(gè)事件產(chǎn)生稱為通知（notification）的額外數(shù)據(jù)，通知本身可經(jīng)由普通的套接口描述字獲取。當(dāng)產(chǎn)生它們的事件發(fā)生時(shí)，這些通知內(nèi)嵌在數(shù)據(jù)中加入到套接口描述字。在預(yù)訂相應(yīng)通知的前提下讀取某個(gè)套接口時(shí)，用戶數(shù)據(jù)和通知將在套接口緩沖區(qū)中交錯(cuò)出現(xiàn)。為了區(qū)分來自對端的數(shù)據(jù)和由事件產(chǎn)生的通知，用戶應(yīng)該使用recvmsg函數(shù)或sctp_recvmsg函數(shù)。如果返回的數(shù)據(jù)是一個(gè)事件通知，那么這兩個(gè)函數(shù)返回的msg_flags參數(shù)將含有MSG_NOTIFICATION標(biāo)志。這個(gè)標(biāo)志告訴應(yīng)用進(jìn)程剛剛讀入的消息不是來自對端的數(shù)據(jù)，而是來自本地SCTP棧的一個(gè)通知。