Linux 网络通信 API详解【转载】
TCP/IP分层模型
OSI协议参考模型,它是基于国际标准化组织(ISO)的建议发展起来的,
它分为7个层次:应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层。
这个7层的协议模型虽然规定得非常细致和完善,但在实际中却得不到广泛的应用,其重要的原因之一就在于它过于复杂。
但它仍是此后很多协议模型的基础。与此相区别的TCP/IP协议模型将OSI的7层协议模型简化为4层,从而更有利于实现和使用。
协议结构:
以太网协议格式
IP协议格式
TCP协议格式
UDP协议格式
TCP/IP的分层模型
TCP/IP的协议参考模型和OSI协议参考模型的对应关系如下图 :
API函数:
1.socket
函数的作用:建立一个新的socket套接字
函数的原型:int socket(int domain,int type,int protocol)
函数的参数:domain:表示使用何种地址类型,AF_INET:IPV4; AF_INET6:IPV6
type:SOCK_STREAM:TCP面向数据流的
SOCK_DGRAM: UDP使用不连续不可信赖的数据包连接
SOCK_RAM:提供原始网络协议
protocol:指定socket传输协议编号,设为0即可
返 回 值:成功返回socket套接字描述符,失败-1
头 文 件:#include <sys/socket.h>
2.bind
函数的作用:绑定IP地址
函数的原型:int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen)
函数的参数:sockfd:套接字描述符
my_addr:主机地址
addrlen:sockaddr的地址长度
struct sockaddr
{
unsigned short int sa_family;
char sa_data[14];
};
struct sockaddr_in
{
unsigned short sin_family;
uint16_t sin_port; 端口号
struct in_addr sin_addr; IP地址
unsigned char sin_zero[8];
};
头 文 件:#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
返 回 值:成功0;出错-1
3.connect
函数的作用:建立socket连接的通常客户端连接服务器使用
函数的原型:int connect(int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);
函数的参数:serv_addr:表示要连接的服务器IP地址
addrlen:struct sockaddr的长度
返 回 值:成功0;出错-1
4.listen
函数的作用:聆听网络,等待连接
函数的原型:int listen(int sockfd,int backlog)
函数的参数:sockfd:描述符
backlog:允许接入的客户端数目
注意:listen并没有连接,只是设置socket的listen模式而已,真正连接的是accept!
返 回 值:成功0,出错-1
5.accept
函数的作用:接收网络的连接,客户端连接,三次握手
函数的原型:int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,int *addrlen);
函数的参数:addr:连接成功填充远端客户机地址
addrlen:struct sockaddr的长度
返 回 值:成功返回新的fd,出错-1
6.send
函数的作用:经过socket传送数据,向对方发送数据
函数的原型:int send(int sock_fd,const void * msg,int len,unsigned int flags)
函数的参数:sock_fd:accept建立起来的socket连接描述符,连接远方的IP地址
msg:发送的数据
len:数据长度
flags:设为0
返 回 值:成功是实际传递出去的字节数,出错-1
7.recv
函数的作用:经过socket接收数据
函数的原型:int recv(int socket_fd,void *buf,int len,unsigned int flag)
函数的参数:sock_fd:accept以后的socket套接字描述符
buf:存放地址
len:接收数据的最大长度
返 回 值:成功:接收的字节数,出错:-1
8.一个例子胜过千言万语:
union MyUnion { short value; char union_bytes[sizeof(short)]; } test; test.value = 0x0102; if ((test.union_bytes[0] == 1) && (test.union_bytes[1] == 2)) { printf("Big endian. \r\n");//网络字节序,大端对齐(高位在前面) } else if ((test.union_bytes[1] == 1) && (test.union_bytes[0] == 2)) { printf("little endian. \r\n");//主机字节序,小端对齐 }
网络字节序,大端对齐(高位在前面)
主机字节序,小端对齐
字节序的转化函数:
头文件:#include <apra/inet.h>
从主机发送到网络:
uint32_t htonl(uint32_t,hostin32); //32位数据传送,从主机到网络
uint16_t htonl(uint16_t,hostin16); //16位数据传送,从主机到网络
从网络到主机:
uint32_t ntohs(uint32_t netint32); //32位的数据接收,从网络到主机
uint16_t ntohs(uint16_t netint16); //16位的数据接收,从网络到主机
9.地址格式的转化
十进制点分形式转化成二进制形式:
inet_addr()
函数的原型:unsigned long int inet_addr(const char *cp);
返 回 值: 成功则返回对应的二进制的数字,失败-1
函数的参数:cp:放置如:”192.168.1.100”的点分IP地址
inet_port()
函数的原型:int inet_pton(int af,const char * src,void *dst)
函数的参数:af:AF_INET,AF_INET6
src:点分的要转化的IP地址
返 回 值:成功1,格式无效0,出错-1
inet_ntop()
函数的作用:二进制地址转换成十进制点分形式
函数的原型:const char * inet_ntop(int af,const void * src,socket_t size)
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