linux 网络编程

linux网络开发

网络发展历史和分层

网络采用分层的思想：

  1. 每一层实现不同的功能，对上层的数据做透明传输
  2. 每一层向上层提供服务，同时适用下层提供的服务

各层典型的协议：

网络接口与物理层
MAC地址：48位全球唯一，网络设备的身份标识
ARP/RARP
ARP：IP地址----->MAC地址
RARP：MAC地址---》IP地址

PPP协议：拨号协议（GPRS/3G/4G）
网络层：
IP
ICMP
IGMP
传输层：
TCP
UDP

TCP/UDP特点

网络编程的预备知识

Socket 简介

socket

  • 是一种应用的编程接口
  • 是一种特殊的文件描述符 （对它执行IO的操作函数，比如，read（），write（），close（）等操作函数）
  • 并不仅限于TCP/IP协议
  • 面向连接
  • 无连接

socket类型

流式套接字(SOCK_STREAM) 唯一对应着TCP

  • 提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复的发送且按发送顺序接收。内设置流量控制，避免数据流淹没慢的接收方。数据被看作是字节流，无长度限制。

数据报套接字(SOCK_DGRAM) 唯一对应着UDP

  • 提供无连接服务。数据包以独立数据包的形式被发送，不提供无差错保证，数据可能丢失或重复，顺序发送，可能乱序接收。

原始套接字(SOCK_RAW) （对应着多个协议，发送穿透了传输层）

  • 可以对较低层次协议如IP、ICMP直接访问。

IP地址

  1. IP地址分为 IPV4和IPV6
  • IPV4：采用32位的整数来表示
  • IPV6：采用128位的整数来表示

IPV4：
点分形式：192.168.7.2
32位整数

特殊IP地址：
局域网IP：192.xxx.xxx.xxx 10.xxx.xxx.xxx
广播IP：xxx.xxx.xxx.255 255.255.255.255（全网广播）
组播IP：224.xxx.xxx.xxx~239.xxx.xxx.xxx

端口号：
16位的数字（1-65535）

  • 众所周知端口：1~1023（FTP：21，ssh：22，HTTP：80，HTTPS：469）
  • 保留端口：1024-5000（不建议使用）
  • 可以使用的端口：5001~65535
    TCP端口与UDP端口相互独立
    网络里面的通信是由 IP地址+端口号 来决定的

字节序

字节序是指不同的CPU访问内存中的多字节数据时候，存在大小端问题。
如果CPU访问的是字符串，则不存在大小端问题。
大小端：
小端：低对低，低端数据对应低端
大端：低对高，低端内存对应高端数据
一般来说：
X86/ARM:小端
powerpc/mips，ARM作为路由器时，大端模式

网络传输的时候采用大端模式

本地字节序、网络字节序

字节序转换函数

主机字节序到网络字节序
  • u_long htonl (u_long hostlong);
  • u_short htons (u_short short);
网络字节序到主机字节序
  • u_long ntohl (u_long hostlong);
  • u_short ntohs (u_short short);
IP地址转换函数

in_addr_t inet_addr(const char *cp);
cp：点分形式的IP地址，结果是32位整数（内部包含了字节序的转换，默认是网络字节序的模式）
特点：

  1. 仅适应与IPV4
  2. 当出错时，返回-1
  3. 此函数不能用于处理255.255.255.255的转换问题
#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int af,const char *src,void *dst);

特点： 1.适应与IPV4和IPV6
2.能正确处理255.255.255.255的转换问题
参数：

  1. af:地址协议族（AF_INET或AF_INET6）
  2. src:是一个指针（填写点分形式的IP地址[主要指IPV4]）
  3. dst:转换的结果给到dst

TCP网络编程API

  1. socket()函数
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

参数：

  • domain：
    AF_INET IPv4 Internet protocols
    AF_INET6 IPv6 Internet protocols

  • type：
    SOCK_STREAM:流式嵌套接字 唯一对应TCP
    SOCK_DGRAM:数据报套接字 唯一对应着UDP
    SOCK_RAW：原始套接字

  • protocol 一般填0；

  1. bind（）函数

  2. listen（）函数

  3. accept（）函数，阻塞等待客户端连接请求

  4. 客户端连接函数 connect（）

connect函数和bind（）函数写法类次

posted @ 2022-06-08 21:18  0402  阅读(34)  评论(0)  编辑  收藏  举报