Linux：网络编程 (上)

网络基本知识概要：

TCP/IP参考模型：应用层，传输层，网络层，网络接口层.
网络层协议：Internet协议（IP），网络控制报文协议（ICMP），地址解析协议（ARP）.
传输层协议：传输控制协议（TCP），用户数据报文协议（UDP）.
协议封装：以太网---->>IP---->>TCP(UDP)---->>应用层.
以太网包：|目的地址（2/6）|源地址（2/6）|数据字段长度（2）|数据（0~1500）|填充字段（0~46）|校验（4）|

IP协议：数据传送,寻址,路由选择,数据报文分段.

分为：1.IP协议头, 2.IP数据（在以太网包的数据段）.

TCP协议：位于IP包的数据部分.

分为：1.TCP协议头, 2.TCP数据.

Linux：网络编程通过Socket（套接字）实现 , Socket是一种文件描述.

Socket有三种类型：

流式套接字（SOCK_STREAM）, 用于TCP协议.
数据报套接字（SOCK_DGRAM）, 用于UDP协议.
原始套接字（SOCK_RAW）, 允许使用IP协议,主要用于新的网络协议测试.

网络编程中常用的函数以及结构体：

网络地址：structsockaddr 和 struct sockaddr_in 用于记录网络地址.

struct sockaddr {

u_short sa_family; \\协议族,用于记录协议族的种类.

charsa_data[14]; \\ 14字节特定协议地址.

};

(常用的是structsockaddr_in 记录地址)

struct sockaddr_in {

short int sin_family; \\协议族.

unsigned short int sin_port;\\端口.

struct in_addr sin_addr;\\协议特定地址.

unsigned char sin_zero[8]; \\填0;

};

typedef struct in_addr {

union {

struct {

unsigned char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4;

}S_un_b;

struct {

unsignedshort s_w1, s_w2;

}S_un_w;

unsignedlong s_addr; \\常用这个;

}S_un;

}IN_ADDR；

IP地址32位<<==>>字符串（a.b.c.d）转化：

int inet_aton(const char *cp, struct in_addr*inp)

a代表：acsII ; n代表：network.

功能：将a.b.c.d形式转化为32位的IP存储在inp指针中.

char *inet_ntoa(struct in_addr in)

功能：将32位的IP转化为a.b.c.d形式,返回字符串的首地址.

2.网络字节序：bigendian（大端口）

转换字节序：

（1）. u_short htons(u_shorthostshort)

功能：将主机序转化为网络序.

返回：16为无符号整数.

（2）.u_long htonl(u_longhostlong)

功能：将主机序转化为网络序.

返回：32为无符号整数.

（3）.u_short ntohs(u_shortnetshort)

功能：将网络序转化为主机序.

返回：同（1）.

（4）.u_long ntohl(u_longnetlong)

同上.

3.IP与主机名：

struct hostent *gethostbyname(const char *hostname)

struct hostent {

char *h_name; \\主机的正式名.

char *h_aliases;\\主机的别名.

int h_addrtype; \\主机地址类型.

int h_length; \\主机的地址长度.

char **h_addr_list;\\主机的IP地址列表.

};

#define h_addr h_addr_list[0];

4.基于TCP----服务器：

创建一个socket,函数socket();
制定IP地址,端口等信息到socket上，用函数bind（）;
设置允许最大连接数，用函数listen（）;
等待客户端请求,函数accept();
收发数据,send(); recv(); 或 read(); write();
关闭网络连接;

5.基于TCP----客户端：

创建一个socket,函数socket();
制定要连接的服务器的IP地址,端口等信息;
连接服务器,用函数connect();
收发数据,send(); recv(); 或 read(); write();
关闭网络连接;

相关函数：

intsocket(int af, int type, intprotocal)

af：通信协议的协议族 TCP/IP：AF_INET;

type：SOCK_STREAM：流式套接字.

SOCK_DGRAM：数据报套接字.

SOCK_RAM：原始套接字.

protocal：指定应用程序使用的通信协议.

返回：新创建的套接字的描述符.

#include<string.h>

voidbzero(void *s, int n)

功能：字符串s，前得n个字节设置为0,包括'\0';

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

intbind(int socketfd, const struct sockaddr name,intnamesize)

socketfd：套接口的描述符.从socket()获取.

name：套接口的地址.（赋值）

namesize：name的长度.（sizeof(structsockaddr)）

返回：成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR（-1）;

intconnect（int socketfd, struct sockaddr *name, intnamesize）

功能：连接服务器.

同上;

int listen(int sockfd,int backlog)

sockfd：套接口的描述符;

backlog：等待连接队列的最大长度;

返回：成功返回0,否则SOCET_ERROR（-1）;

intaccept(int sockfd, struct sockaddr *name, int*namesize)

功能：等待客户端（阻塞）

sockfd：套接口描述符;

name：套接口地址;

namesize：长度（指针）;

例：sin_size =sizeof(struct sockaddr_in)

传入函数的是：&sin_size;

返回：成功返回一个描述接受包的socket类型的值,（类似文件描述符）,否则返回INVALID_SOCKET;

5.基于UDP----服务器

创建socket,函数socket()；
绑定IP地址,端口等信息到socket上，用函数bind（）;
循环接受数据,用函数recvfrom();
关闭网络连接;

6.基于UDP----客户端

建socket,函数socket()；
绑定IP地址,端口等信息到socket上，用函数bind（）;
设置对方的IP地址和端口等属性;
发送数据,用函数sendto（）;
关闭网络连接;

相关函数：

intrecvfrom(int sockfd, void *buf, int len,intflags, struct sockaddr *from, int*fromlen)

sockfd：套接口标识符;

buf：缓冲区;

len：缓冲区长度;

flags：调用方式;

from(指针)：接收源地址的缓冲区;

fromlen(指针)：from长度;

返回：成功返回读入的字节数,否则返回0;

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

intsendto(int sockfd, char *buf, int len, int flags, const structsockaddr *to, int tolen)

同上;

返回：成功返回读入的字节数,否则返回-1;

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