网络基础&套接字编程一

协议：

一组规则

分层模型结构：

OSI 七层模型：物、数、网、传、会、表、应

TCP/IP 4层模型：网（链路层/网络接口层）、网、传、应

应用层：http、ftp、nfd、ssh、telnet

传输层：TCP/UDP

网络层：IP、ICMP、IGMP

链路层：以太网帧协议、ARP
c/s 模型：

client-server

b/s模型：

browser-server

c/s b/s

   优点：缓存大量数据、协议选择灵活           安全性高、跨平台强、开发工作量较小

       速度快

缺点：安全性低、跨平台弱、开发工作量大不能缓存大量数据、严格遵守 http

网络传输流程：

数据没有封装之前，是不能在网络中传递

以太网帧协议：

ARP协议：根据 ip 地址获取 mac 地址

以太网帧协议：根据mac 地址，完成数据包传输

ip协议：

版本：IPv4、IPv6

TTL:time to live . 设置数据包在路由节点中的跳转上线。每经过一个路由节点，该值 -1，减为0的路由，有义务将改数据包丢弃

源IP： 32位。 4字节 192.168.1.108--- 点分十进制 IP地址（string） ---》二进制

目的IP：32位 4字节

ip地址：可以在网络环境中唯一标识一台主机。

端口号：可以在网络的一台主机上，唯一标识一个进程

ip地址+端口号：可以在网络环境中，唯一标识一个进程

UDP:

16位：源端口号 2^16 =65536

16位：目的端口号。

TCP:

16位：源端口号。 2^16 =65536

16位：目的端口号

32 序号

32 确认号

6个标志位

16位窗口大小。 2^16

套接字：

socket本身有插座的意思，在linux环境下，用于表示进程间网络通信的特殊文件类型

本质为内核借助缓冲区形成的伪文件

一个文件描述符指向一个套接字

在通信中，套接字一定是成对出现的

网络字节序：

小端法：（pc本地存储）低地址存地位。 int a = 0x12345678

大端法：网络存储

htonl --》本地 --》网络（IP） 192.168.1.11 --》string --》atoi--》int --》htonl--》网络字节序

htons --》本地 --》网络（port）

ntohl --》网络 --》本地（IP）

ntohs --》网络 --》本地（Port）

IP地址转换函数：

int inet_pton(int af,const char* src,void* dst); 本地字节序（string iP）--》网络字节序

af: AF_INET、AF_INET6

src: 传入，IP地址(点分十进制）

dst：传出，转换后的网络字节序的 ip地址

返回值：

成功： 1

异常： 0 说明src 指向的不是一个有效的 ip地址

失败： -1

const char* inet_ntop(int af,const void*src,char* dst,sockken_t size); 网络字节序--》本地字节序（string IP）

af: AF_INET、AF_INET6

src：网络字节序 IP 地址

dst：本地字节序（string IP）

size: dst 的大小

返回值：

成功：dst

失败：NULL

sockaddr 地址结构：

struct sockaddr_in addr; man 7 ip

addr.sin_family = AF_INET/AF_INET6

addr.sin_port = htons(9527)

int dst;

inet_pton(AF_INET,"192.168.1.108",(void*)&dst);

addr.sin_addr.s_addr =dst

【*】addr.sin_addr.s_addr =htonl(INADDR_ANY ) 取出系统中有效的任意IP地址。二进制类型

bind(fd,(struct sockaddr*）&addr,size)

socket函数：

#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol); 创建一个套接字

domaian: AF_INET/AF_INET6 /AF_UNIX

type: SOCK_STREAM 、SOCK_DGRAM

protocol：0

返回值：成功：新套接字所对应的的文件描述符

失败： -1 errno

   #include<arpa/inet.h>

   int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen); 给socket绑定一个地址结构（IP+port）

sockfd：socket 函数返回值

struct sockaddr_in addr;

addr.sin_family = AF_INET/AF_INET6

addr.sin_port = htons(9527)

addr.sin_addr.s_addr =htonl(INADDR_ANY ) 宏表示本地有效任意IP

       addr：（struct sockaddr*）&addr

       addrlen：sizeof(addr) 地址结构大小

返回值：

成功：0

失败：-1 errno

int listen(int s, int backlog); 设置同时与服务器建立连接的上限数。（同时进行3次握手的客户端数量）

sockfd： socket 函数返回值

backlog：上限数值。最大值 128

返回值：

成功：0

失败： -1 errno

int accept(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

阻塞等待客户端建立连接，成功的话，返回一个与客户端成功连接的socket 文件描述符

s：socket函数返回值

addr：传出参数成功与服务器建立连接的那个客户端的地址结构（IP+ port）

socklen_t clit_addr_len = sizeof(addr)

addrlen：传入传出参数。 &clit_addr_len

入：addr的大小出：客户端addr实际大小

返回值：

成功：能与服务器进行数据通信的 socket 对应的文件描述。

失败： -1 ,errno

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

使用现有的 socket 与服务器建立连接

sockfd： socket 函数返回值

addr：传入参数。服务器地址结构

addrlen: 服务器地址结构的大小

返回值;

成功： 0

失败：-1 errno

若果不用bind 绑定客户端地址结构，采用“隐式绑定”

TCP通信流程分析：

server：

1.socket（）创建socket

2.bind（）绑定服务器地址结构

3.listen() 设置监听上限

4.accept（）阻塞监听客户端连接

5.read（fd）读socket获取客户端数据

6.小--大写 toupper（）

7.write（fd）

8.close（）；

client：

1.socket（）创建socket

2.connect（）与服务器建立连接

3.write（）写数据到 socket

4.read（）读转换后的数据

5.显示读取结果

6.close（）

//server

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<ctype.h>

#define SERV_PORT  9527


void sys_err(const char* str){
  perror(str);
  exit(1);
}
int main(){
  int lfd = 0,cfd=0;
  int ret;
  char buf[BUFSIZ],client__IP[1024];


  struct sockaddr_in  serv_addr,clit_addr;
  socklen_t clit_addr_len;


  serv_addr.sin_family = AF_INET;
  serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);
  serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

  lfd =socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(lfd==-1){
    sys_err("socket error");
  }

  bind(lfd,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr));

  listen(lfd,128);

  clit_addr_len = sizeof(clit_addr);
  cfd = accept(lfd,(struct sockaddr*)&clit_addr,&clit_addr_len);
  if(cfd==-1){
    sys_err("accept error");
  }
  printf("client ip :%s port:%d\n"
      ,inet_ntop(AF_INET,(void*)&clit_addr.sin_addr.s_addr,client__IP,sizeof(client__IP)),
      ntohs(clit_addr.sin_port));
  while(1){

    ret=read(cfd,buf,sizeof(buf));
    write(STDOUT_FILENO,buf,ret);
    for(int i =0;i<ret;++i){
      buf[i]=toupper(buf[i]);
    }
    write(cfd,buf,ret);
  }
  close(lfd);
  close(cfd);


  return 0;
}

=========================================================================================

//client

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<ctype.h>

#define SERV_PORT  9527


void sys_err(const char* str){
  perror(str);
  exit(1);
}
int main(){
  int cfd;
  char buf[BUFSIZ];
  
  struct sockaddr_in serv_addr;   //服务器地址结构

  serv_addr.sin_family = AF_INET;
  serv_addr.sin_port = htons(SERV_PORT);

  inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&serv_addr.sin_addr.s_addr);


  cfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(cfd==-1){
    sys_err("socket error");
  }
  int ret=connect(cfd,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr));
  if(ret!=0){
    sys_err("connect error");
  }
  while(1){
    write(cfd,"hello\n",6);
    ret=read(cfd,buf,sizeof(buf));
    write(STDOUT_FILENO,buf,ret);
    sleep(1);

  }
  close(cfd);
  
  return 0;
}

我喜欢的人很优秀

发布了78 篇原创文章 · 获赞 10 · 访问量 3817

私信关注

网络基础&套接字编程 一

猜你喜欢

网络基础&套接字编程一