基本通信模型

 

·概要：

    所谓的基本通信模型是指SOCKET通信。这里介绍的是初期学习使用的一些SOCKET相关概念和接口使用情况。

    SOCKET编程也跟平台有关：linux等平台使用的是标准SOCKET--又称Berkeley Socket;windows平台的Winsock。

 

·要点：

--基础：

    Socket实际上是网络通信端点的一种抽象，它提供了一种发送和接收数据的机制。其中IP用于定位通信的计算机，而端口则可以定位到通信的进程。这跟电话很像：IP+Port相当于电话号码，只要知道电话号码就可以给其他人打电话了。

    常用的TCP/UDP则是具体的通信方法(协议)，这些是已经成熟并被完整实现的技术，所以使用的使用只要指定是采用TCP还是UDP方式就好。同时在这两种协议上发展了很多应用协议，TCP之上的FTP/SMTP/TTP/HTTP，UDP之上的TFTP和广播技术。

    一个网络连接需要的信息：本地主机地址+本地协议端口(怎么找到我)、远程主机地址+远程协议端口(怎么找到你)和协议(打电话还是发短信)。

 

--相关函数和数据结构(以TCP为例)：

数据结构：

    socket作为整个通信的基础在linux平台定义为INT类型，而在windows平台则定义为：SOCKET socket{int af(协议族),int type(类型),int protocol(协议地址)};同时在内部定义了协议，可直接使用。

    通信中的IP和端口等信息被包含在一个表示地址的数据结构中，windows平台定义为struct sockaddr_in{sort sin_family;u_short sin_port,struct in_addr sin_addr;char sin_zero[8]};的数据结构。

 

主函数：

    向系统申请SOCKET资源的socket函数和相关的释放socket资源函数；

    作为客户端的主动连接函数connect函数；

    服务器端配置函数bind(绑定IP和端口)和listen(设置缓存队列长度)；

    服务器端主函数accept函数--用于接受客户端连接请求；

    相关的读写函数send和recv两个函数—linux还有write/read等。

IP地址转换：

    整数地址与ASCII地址(如"192.168.16.182")之间的转换函数：

         int inet_aton(const char* straddr,struct in_addr* adrp);

         char* inet_ntoa(struct in_addr inaddr);

         in_addr_t inet_addr(const char* cp);

    域名和整数地址的转换函数：

     struct hostent* gethostbyname(const char* name);

     struct hostent* gethostbyaddr(const char* addr,int len,int family);

字节序列转换：

    首先需要理解的是不同的存储字节的格式：BigEndian(网络)和LittleEndian。

    相关转换函数：

        u_long htonl(u_long hostlong);

        u_short htons(u_short hostshort);

        u_long ntohl(u_long netlong);

        u_short ntohs(u_short netshort);

 

--常用通信模型：

    客户端：

     初始化Socket--建立连接--收发数据--关闭连接；

    服务器端：

     初始化监听Socket(包含bind和listen)--接受新连接--收发数据--关闭连接；

    对于服务器端，在{接受新连接--收发数据}形成一个循环就可以作为简单的服务器模型了。同时也可以对{接受新连接--收发数据}进行扩展就可扩展出很多的通信模型来。

 

--UDP通信：

    UDP相比于TCP使用的接口函数少，这跟UDP内部的工作原理有关。

 

·小结：

    很多的通信库都会对相关的数据结构概念和函数接口进行封装，来实现跨平台；