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prefacio
Primero, el conocimiento básico necesario de la práctica de programación de redes.
En segundo lugar, el análisis del método de llamada al sistema.
3. Implemente una función simple, el servidor convierte letras minúsculas de un solo cliente a mayúsculas
Resuma y deje preguntas para discutir soluciones.

prefacio

Este artículo es solo para la situación en la que no sabe cómo usarlo después de aprender a programar redes en la escuela. Lo que puede obtener de este capítulo es el dominio del modelo TCP más básico.

Diagrama del modelo de programación:

Primero, el conocimiento básico necesario de la práctica de programación de redes.

dirección IP (dirección de 32 bits) : dirección de red + composición del número de host: puede identificar de forma única un host. . . . La dirección de red anterior es para determinar si está bajo el mismo segmento de red. . . . Bajo el mismo segmento de red, para distinguir diferentes computadoras, se usa la dirección IP. . . . . Pero la dirección IP no es necesariamente única para siempre, según la dirección de la conexión de red, la red está conectada en diferentes lugares, y cada vez que se vuelve a conectar la red, la dirección IP puede ser diferente... La El núcleo es que la ip no es La dirección física es necesaria para conectarse a la red. . . .
dirección mac : en comparación con la dirección IP anterior, la dirección mac es una dirección física que siempre se determina de forma única, lo que equivale a su tarjeta de identificación y se determina de forma única en el mundo... Porque no es como una IP basada en cambiarán las conexiones de red de diferentes segmentos de red....
Número de puerto (port) (16 bits) : identifica de forma única un proceso. . . . Aquí hablamos de por qué se necesitan los números de puerto. . . . . Si es necesario establecer una conexión de comunicación entre dos procesos en el mismo host, o si es necesario determinar una conexión entre diferentes procesos en diferentes hosts, no es suficiente tener solo una dirección IP en este momento, porque es imposible establecer una conexión única. determinar un proceso. ....
¿Cuál es el propósito de establecer una conexión de red, cuál es la esencia ? Cualquier servidor de red y cliente de red, si desea llevar a cabo una comunicación de datos normal, debe usar el número de puerto para identificar de forma única su propio proceso...
Identificación de proceso única : dentro del mismo sistema operativo, un proceso se puede vincular a un número de puerto, y el número de puerto identifica de forma única un proceso único en un host a nivel de red
ip + puerto : Identifica un proceso único en toda la red
La comprensión de socket : significado en inglés: socket, mi comprensión simple, abre un agujero al mismo tiempo en el lado del servidor y en el lado del cliente, y luego el envío y la recepción de datos se realizan a través de este agujero, así que entiéndalo, se siente como obtener un cable de red virtual, un extremo se conecta al cliente, el otro extremo se conecta al servidor y luego se comunica... Abra un puerto, lea datos del puerto y envíe datos al puerto
Análisis detallado de la creación de sockets : capa IP (capa de red): si usar IPV4 o IPV6, si usar TCP o UDP para la capa de transporte (este artículo solo estudia TCP) Para TCP, usamos IPV4 (AF_INET) + TCP (SOCK_STREAM )
El formato de almacenamiento de transmisión de red de la transmisión de datos está unificado : la máquina tiene la diferencia entre las máquinas big-endian y las máquinas small-endian.Para distinguir entre las máquinas big-endian y las máquinas little-endian es verificar si la dirección baja almacena byte bajo datos o datos de byte alto, y la dirección baja almacena datos de byte bajo. Datos de sección (almacenamiento little endian), datos de byte alto de almacenamiento de byte bajo (almacenamiento big endian).Es precisamente porque diferentes máquinas almacenan datos en diferentes formatos, pero ¿cómo definimos correctamente el formato de almacenamiento de estos datos en la red? ????
Solución : unificar en un orden de bytes de red fijo: el orden de bytes de la red transmite la información de la dirección del flujo de datos de acuerdo con el formato de almacenamiento big-endian, por lo que si se trata de una máquina big-endian, podemos transmitirla directamente sin convertir los datos La máquina final debe convertirse en orden de bytes de red y pasarse para determinar la información de la dirección del flujo de datos.
Los siguientes comentarios de código ayudan a comprender: h : host (host) n : red (red) l : larga (dirección IP de 32 bits) s : corta (dirección IP de 16 bits)
Puerto)

SYNOPSIS
       #include <arpa/inet.h>

       uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

       uint16_t htons(uint16_t hostshort);

       uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

       uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

DESCRIPTION
       The htonl() function converts the unsigned integer hostlong from host byte order to network byte order.

       The htons() function converts the unsigned short integer hostshort from host byte order to network byte order.

       The ntohl() function converts the unsigned integer netlong from network byte order to host byte order.

       The ntohs() function converts the unsigned short integer netshort from network byte order to host byte order.

       On  the  i386 the host byte order is Least Significant Byte first, whereas the network byte order, as used on the Internet, is Most Significant
       Byte first.

Luego realice un análisis gráfico de la estructura sockaddr

La estructura y el análisis de struct sockaddr_in son los siguientes :

sin_family: familia de protocolos (dominio) escriba directamente AF_INET para representar el protocolo de red IPV4
sin_port: número de puerto de 16 bits (tenga en cuenta el orden de los bytes)
sin_addr: dirección IP de 32 bits (tenga en cuenta el orden de los bytes)

En segundo lugar, el análisis del método de llamada al sistema.

1. enchufe

returnval : En caso de éxito, se devuelve un descriptor de archivo para el nuevo socket. En caso de error, se devuelve -1 y errno se establece de manera adecuada. El descriptor de archivo de socket se devuelve en caso de éxito, -1 en caso de falla

2. enlazar

Análisis de configuración de parámetros específicos de la estructura :

INADDR_ANY : Es esencialmente una macro, que puede representar cualquier dirección IP local, porque el servidor puede tener múltiples tarjetas de red, y cada tarjeta de red puede estar vinculada a múltiples direcciones IP, por lo que la configuración puede monitorear todas las direcciones IP, hasta y un cierto Cuando el cliente establece una conexión, determina qué dirección IP usar (para decirlo sin rodeos, es cualquier dirección IP posible en el servidor comodín para evitar el problema de los errores de configuración de IP causados por múltiples IP en una sola máquina)

return val : devuelve 0 en caso de éxito, -1 en caso de error.

3.escuchar

return val : devuelve 0 en caso de éxito, -1 en caso de falla y el sockfd entrante se convierte en el socket de escucha.

Conector de escucha (listenfd) : el único conector de escucha en el mundo está en el servidor. Preste especial atención al hecho de que el conector de escucha es el único en el mundo y siempre está en estado de escucha (a diferencia de connfd: connectfd : toma de conexión en el siguiente texto)

Conector de conexión (connfd) : se genera un nuevo connfd cada vez que se establece una conexión. . . .

Los ejemplos de vida comprenden enchufes de escucha y enchufes de conexión, que también se pueden llamar enchufes de servicio:

Por ejemplo, en un hotel de alta gama, siempre hay un mesero que da la bienvenida al auto en la puerta. Este mesero ha estado monitoreando la puerta. Cuando lleguen los invitados, serán invitados a pasar. Después de entrar, otro mesero los atenderá. Este hotel es de relativamente alta gama. Después de entrar, el camarero siempre está alineando el servicio. Cada persona que viene aquí necesita una nueva toma de servicio (toma de conexión) para alinear el servicio hasta que se vaya. En cuanto a la toma de escucha en el puerta, siempre es constante.El oyente de que cliente viene, que quiere establecer una conexión para trabajar....

4.aceptar

Modelo de código:

mientras (1) {

clientaddr_len = sizeof(clientaddr);

connfd = accept(listenfd, (SA*) &clientaddr, &clientaddr_len);

código de lógica de servicio

close(connfd); //El servicio finaliza y cierra la conexión..

}

return val : el valor de retorno es exactamente el connfd anterior , conectando el socket, cada vez que se realiza una conexión, se devolverá un nuevo connfd, por lo que la función de aceptación generalmente se coloca en un bucle infinito para recibir continuamente la solicitud de conexión del cliente, y Alineados para el servicio....

5.conectar

return val : devuelve 0 en caso de éxito, -1 en caso de error

Función auxiliar: la secuencia de publicaciones debe usar la conversión entre la dirección IP de la cadena y sin_addr:

3. Código de caso real

1. Lado del servidor

el código se muestra a continuación:

[tangyujie@VM-4-9-centos Serve]$ cat server.c
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include <strings.h>

#define SERVE_PORT 12345
#define ERR_EXIT(m) \
	do { perror(m); exit(EXIT_FAILURE); } while (0)
typedef struct sockaddr SA;

int listenfd;								//设置全局监听套接字, 方便关闭
void handle(int signo) {
	fprintf(stdout, "ByeBye!\n");
	close(listenfd);
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

int main() {
	signal(SIGINT, handle);
	int connfd;
	struct sockaddr_in serveAdd, clientAdd;
	socklen_t clientAdd_len;
	char ipbuff[256];
	//创建套接字
	if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
		ERR_EXIT("socket");	//协议家族 服务类型(套接字类型), 协议弃用(0)
	}
	//确定服务端地址簇
	bzero(&serveAdd, sizeof(serveAdd));					//清0
	serveAdd.sin_family = AF_INET;
	serveAdd.sin_port = htons(SERVE_PORT);
	serveAdd.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);		//注意转网络字节序
	//bind 端口 地址信息
	if (bind(listenfd, (SA*)&serveAdd, sizeof(serveAdd)) == -1) {
		ERR_EXIT("bind");
	}
	//开始监听..
	if (listen(listenfd, 3) == -1) {
		ERR_EXIT("listen");
	}
	printf("Accepting connections..\n");
	//循环不断的接收客户的连接请求进行服务
	while (1) {
		clientAdd_len = sizeof(clientAdd);
		if ((connfd = accept(listenfd, (SA*)&clientAdd, &clientAdd_len)) == -1) {
			ERR_EXIT("accept");
		}
		printf("recieve connection from ip is %s and port is %d\n",
			inet_ntop(AF_INET, &clientAdd.sin_addr, ipbuff, sizeof(ipbuff)), 
			ntohs(clientAdd.sin_port));
		//服务
		while (1) {
			char buff[1024] = {0};
			int i;
			int n = read(connfd, buff, sizeof(buff));		//读数据
			if (n == -1) {
				ERR_EXIT("read");
			} 
			if (n == 0) {									//说明客户端主动断开连接
				break;
			}
			//处理数据, 简单的小写字符转大写
			for (i = 0; i < n; ++i) {
				buff[i] = toupper(buff[i]);
			}
			//写回
			write(connfd, buff, n);
		}
    fprintf(stdout, "ip %s and port is %d interrupt connfd\n",
        ipbuff, ntohs(clientAdd.sin_port));
		close(connfd);										//服务结束断开连接
	}
    return 0;
}

2. Cliente