Linux高级编程：网络

回顾：

进程间的通信：

同一主机内通信：

传统的进程间通信方式（管道、信号）；

IPC对象（共享内存，消息队列，信号量集）；

不同主机间进程的通信：

IP地址：

作用：用来标识网络中一台主机的，解决了如何在网络中找到一台主机

IP地址 == 网络位 + 主机位
IP地址的分类: 点分十进制（方便人看） ipv4 712934

网关（局域网的门）192.168.0.1 // ip地址与子网掩码（默认网络掩码：255.255.255.0）与运算 192.168.0.0（网络号）

设备（路由器）--- 路由（route）--- 网络路径的选择

192.168.0.255 boardcast广播全发

C类地址最多连接254台主机

端口号：

编号----16位的数据、2个字节、范围：0~65535

作用：唯一标识计算机中用于通信的某个进程的

IP + 端口号 --》网络中通信的进程 //地址

源IP + 源端口《=》目标IP + 目标端口

通信的四元组

网络链接：

物理层面：

有线 -- wifi -- 宽带（光纤）--- 光信号

5G -- 毫米波

逻辑层面：

osi标准（open system interconnect）

OSI 模型 ===》开放系统互联模型 ==》分为7层：

7应用层

6表示层加密解密 gzip

5会话层网络断开，连接状态，keep-close keep-alive

4传输层tcp udp 协议文件视频，音频 ipx
3网路层ip NAT 网际层

2链路层交换机数据的格式化帧校验

尾|1010 1010|头 --- 帧格式。

1物理层 100Mb/8 10Gbits 100MB 同轴电缆，发送比特流

TCP五层或四层结构

举例：网络的封包和解包

每一层都封包协议，因为要保证各个层的功能实现，这是由协议实现的

协议：

IP--》mac地址 //ARP地址解析协议，mac地址就是物理地址

mac地址--》IP // 反向地址协议

IPV4 标准，因为只有32位不够用了 ----》ipv6 128位可以解决ip地址不够用的问题

TCP/UDP协议：

TCP（Transmission Control Protocal)

特点：（1.面向连接 2.可靠连读，3.字节流） //字节流一个字节一个字节发

通过内部各层特性保证数据正确性

socket

1、socket函数接口-系统调用

2、socket是一种特殊的文件，专门用于“网络通信，用于不同主机间进程的通信，相同主机也可以

3、socket是网络通信中，抽象出来的函数接口。

基于TCP的模型：

两种常见的网络通信模型：

1、C/S client - server 客户端/服务器模型专有的客户端

2、B/S browser - server 浏览器--通用的客户端

tcp通信步骤

1、进行连接 2、进行通信

举例

客户端：//主动的一方，发起通信请求服务器端：

socket //买了一部手机 socket 买了一部手机

bind （可选）绑定一个sim卡 bind 绑定sim卡

connect 拨打电话 listen 待机 -- 来电

write 收发消息 accept 接听电话

read write

close read close

1、socket（）

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

功能：程序向内核提出创建一个基于内存的套接字描述符

参数：

@domain 地址族，PF_INET == AF_INET ==>互联网程序

PF_UNIX == AF_UNIX ==>单机程序

@type 套接字类型：
                            SOCK_STREAM 流式套接字 ===》TCP
  SOCK_DGRAM 用户数据报套接字===>UDP
                SOCK_RAW 原始套接字 ===》IP

@protocol protocol 协议 ==》0 表示自动适应应用层协议。

返回值：成功返回申请的套接字id ；失败 -1。

网络接口
1、sokcet 套接字 ==》BSD socket ==》用于网络通信的一组接口函数。
2、ip+port 地址+端口===》地址用来识别主机

bzero

结构体清零

#include <strings.h>

void bzero(void *s, size_t n);

inet_addr()

将ip地址转换为二进制并以网络字节序（大端）放置

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

htonl

#include <arpa/inet.h>
uint16_t htons(uint16_t hostshort); 将端口转换为字节序放置

2、bind（）

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);

功能：如果该函数在服务器端调用，则表示将参数1相关的文件描述符文件与参数2 指定的接口地址关联，用于从该接口接受数据。如果该函数在客户端调用，则表示要将数据从参数1所在的描述符中取出并从参数2所在的接口设备上发送出去。

注意：如果是客户端，则该函数可以省略，由默认接口发送数据。

参数：

@sockfd 之前通过socket函数创建的文件描述符，套接字id
@my_addr 是物理接口的结构体指针。表示该接口的信息。

                    struct sockaddr 通用地址结构
                    {
                       u_short sa_family; 地址族
                       char sa_data[14]; 地址信息
                     };

                   转换成网络地址结构如下：
                   struct _sockaddr_in ///网络地址结构
                   {
                       u_short        sin_family; 地址族
                       u_short        sin_port; ///地址端口
                       struct in_addr sin_addr; ///地址IP
                          char            sin_zero[8]; 占位
                    };

                   struct in_addr
                     {
                         in_addr_t s_addr;
                      }

@socklen_t addrlen: 参数2 的长度。