网络编程基础+UDP的实现

网络地址分类（32位网络地址）

A类地址：第一个字节为网络地址，其他3个字节主机地址，第一字节的最高位固定为0

从1.0.0.1------126.255.255.255

B类地址：第一字节和第二字节为网络地址，其他2个字节为主机地址，第一字节前两位固定为10

从128.0.0.1---191.255.255.255

C类地址：前三个字节为网络地址，最后一个字节是主机地址，第一字节的前三位固定为110

从192.0.0.1----223.255.255.255

D类地址：组播地址

不分网络地址和主机地址，第一字节的前四位固定为1110

224.0.0.1-----239.255.255.255

注意几点：

1、192.168.1.255为广播地址，任何主机都是不能使用的。

2、每一个网络地址都能组成一个小型的局域网。

3、127.0.0.1测试tcp,udp网络时使用的内部回环网络

 

 

几种常见的网络分包格式

一、 tcp数据包格式：

 

Ethernet header:网络物理接口层（存放了网卡的MAC地址，共48位）

Ip header：网络层，存放了目标主机的ip地址，源主机的ip地址

TCP：传输层，存放了目标主机的port号和源主机的port号。这层确定传输是否可靠

Ethernet trailer:对传输的数据进行CRC校验

 

发送过程：应用层—>加个应用层头-à加个tcp头---》加个ip头---》加个ethernet 头(指定mac地址)---》最后对数据进行CRC校验。

 

接收过程：反方向砍掉各种各样的头，先进行CRC校验---》验证MAC地址，如果匹配，则将其砍掉---》验证主机ip地址、匹配，将其砍掉----》验证tcp的port,匹配将其砍掉---》最后只剩下数据了。

 

Accept的第二个参数填放了目标主机的ip和端口号。

 

二、 udp数据包格式：

 

跟tcp差不多，只是传输层的协议改成了udp,面向不链接。

Sendto的倒数第二个参数填放了目标主机的ip及端口等信息

几种常见的网络分包格式

三、 广播udp数据包格式：

 

 

与udp数据包有两个地方的区别：

1、 分别是mac地址为FF :FF: FF: FF:FF:FF整个四十八位全为1

2、 在网络层目标ip地址为：192.168.1.255

 

四、 组播udp数据包格式：

 

与广播udp数据包格式的区别主要在mac：组播数据包的mac目标地址为：[0 00500]前面为高25位，低23位为目标ip的低23位，这样的话，只要目标ip没有加入到组播，mac地址首先就无法匹配，这样大大提高了数据的传输效率，不用每次都需要匹配到udp 的传输层才能判断出是否要发送数据。

 

UDP的通信的范例
编程步骤：
服务器（收数据）：
1、创建socket（socket()）得到socketfd
2、绑定本机ip(bind())一般绑定宏ip
3、先接受数据得到对方的ip和port(recvfrom())
4、发送数据(sendto())
5、关闭socketfd(close())

（发送数据）
1、创建socket（socket（））得到socketfd
2、初始化对方主机的ip和端口号
3、发送数据（sendto）倒数第二参数为对方的ip和port号
4、接受数据
5、关闭socket(close())


服务器：
#include<stdio.h>
#include<netinet/in.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include<pthread.h>
#include<strings.h>

int main()
{    int socketfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//、、、、1.创建udp套接字socket得到socketfd
    struct sockaddr_in saddr;
    memset(&saddr,0,sizeof(saddr));
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(6000);
//此处可以使用宏ip(=htonl(INADDR_ANY))该宏ip为一个整型数z转化为二进制L==long
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.193.2");
    if(bind(socketfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(struct sockaddr_in))<0)//2、、、、、、绑定本机的ip地址
        perror("bind() error!\n");
    
    struct sockaddr_in caddr;
    int s = sizeof(struct sockaddr);    
    char buf[20],buf1[20];
    int n;
    while(1)//、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3.收发数据
    {    
        bzero(buf,20);
        //scanf("%s",buf);    
        if(n = recvfrom(socketfd,buf,20,0,(struct sockaddr *)&caddr,&s)<0)//recvfrom的倒数第二个参数为对方的ip和端口号，recvfrom函数自动获取，因此sendto中的地址就填该结构体。
            perror("send() error!\n");
            printf("%s",buf);
            fgets(buf1,20,stdin);
        sendto(socketfd,buf1,strlen(buf),0,(struct sockaddr *)&caddr,s);
    }    
    close(socketfd);//、、、、、、、、、、4.关闭套接字socketfd

}
客户端：
#include<stdio.h>
#include<netinet/in.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include<pthread.h>
#include<strings.h>

int main()
{    
int socketfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//、、、、、、、1.创建udp套接字得到socketfd文件描述符
    struct sockaddr_in saddr;
    memset(&saddr,0,sizeof(saddr));
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(6000);
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.193.2");//、、、2.初始化结构体sockaddr_in 目标主机的ip,sendto的倒数第二个参数

    
    struct sockaddr_in caddr;
    int s = sizeof(struct sockaddr);    
    char buf[20],buf1[20];
    int n;
    while(1)//、、、、3.发送接收数据.
    {    
        //bzero(buf,20);    
        fgets(buf,20,stdin);
        if(n = sendto(socketfd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr *)&saddr,s)<0)
            perror("recv() error!\n");
        //    printf("%d\n",n);
        bzero(buf1,20);
        recvfrom(socketfd,buf1,20,0,(struct sockaddr *)&caddr,&s);
        printf("%s",buf1);
    }    
    close(socketfd);//、、、4.关闭socketfd

}