Linux下的网络编程

Linux下的网络编程：

1.目的

不同主机，进程间通信。

2.问题

1.主机与主机之间物理层面必须互联互通

2.进程与进程在软件层面必须互联互通

IP地址：计算机的软件地址，用来标识计算机设备

网络的端口号：标记同一主机上的不同网络进程

3.网络协议

   网络通信标准

   OSI七层模型：开放系统互联模型 (open system interconnect)

理论模型

               不同设备间，网络通信的通信标准

1. 应用层：要传输的数据信息，如文件传输，电子邮件等
2. 表示层:   数据加密，解密操作，压缩，解压缩
3. 会话层：建立数据传输通道  -->>会话
4. 传输层：传输的方式  UDP  TCP  端口号
5. 网络层：实现数据路由，路径规划  路由器   ip
6. 数据链路层：：封装成帧，点对点通信（局域网内通信），差错检测  交换机   ARP
7. 物理层：定义物理设备标准，电器特性，比如网线，光纤等传输介质比特流  bit   0   1

    TCP/IP模型：应用模型

五层：

1. 应用层：

HTTP：超文本传输协议

HTTPS:超文本传输协议（SSL加密算法）

FTP：文件传输协议（TCP）

TFTP：简单文件传输协议(UDP)

MQTT：消息队列遥测传输（物联网协议)

DNS:域名解析服务域名解析服务（www.baidu.com---》IP地址）

1. 传输层：

TCP：传输控制协议

UDP：用户数据报协议

1. 网络层：

IP协议

IPv4

IPv6

1. 数据链路层：

ARP：地址解析协议

1. 物理层：

四层：

1. 应用层：
2. 传输层：
3. 网络层：
4. 应用接口层：

4.IP协议：

• 网络层：

IP协议

192.168.1.128

IPv4   32位

IPv6   128位

192.168.0.140（用户表示形式）点分十进制

11000000 10101000 00000000 01000011（计算机存储形式）32bits

IP地址=    网络位  + 主机位

     192.168.0   140

192.168.0.121/24

24：网络位的位数

网络位:该IP地址位于哪个网段(局域网)内

主机位：这个网段(局域网)第几台主机

• 子网掩码：

如：255.255.255.0

11111111.11111111.11111111.00000000

用来区分IP地址的网络位和主机位，搭配IP地址使用。

子网掩码是1的部分对应IP地址的网络位

子网掩码是0的部分对应IP地址的主机位

• 网段号

• 广播号

• 网关地址

192.168.1.1

• IP地址的划分

5.网络端口号

• 端口号：十六位的整型数据（unsigned short）0~65535
• 端口号功能：标记同一主机上的不同网络进程
• 分类：

1）任何TCP/IP实现所提供的服务都用1-1023之间的端口号。

http: 80

FTP:20/21

TFPT: 69

HTTPS:443

MQTT:1833/8883

2）端口号从1024-49151是被注册的端口号，被IANA指定为特殊服务使用。

3）从49152-65535是动态或私有端口号。

6网络配置

1.ping ip地址/域名

查看当前主机和IP/域名所对应的这台主机网络是否联通

ping www.baidu.com

2.ifconfig

在linux查看当前网络的ip地址

3.网络配置

1）虚拟机--》设置--》网络适配器---》桥接模式

2）编辑--》虚拟网络编辑器--》更改设置--》VMnetO---》桥接至--》当前PC正在上网的网卡上--》应用--

3）修改网络配置文件

sudo vim /etc/network/interfaces

auto l0

iface lo inet loopback

auto ens33

iface ens33 inet dhcp

4）重启网络服务

sudo/etc/init.d/networking restart

5)测试

ping www.baidu.cm

7.网络协议--UDP

UDP:传输层

用户数据报协议（UserDatagramProtocol

1）网络编程模型

B/S模型：browser/server（浏览器/服务器）

1.客户端是通用的客户端（浏览器）

2.一般只做服务器开发

3.客户端加载的数据均来自服务器

C/S模型：client/server(客户端/服务端)

1.客户端是一个专用的客户端

2.服务器和客户端都要开发

3.客户端可保存资源，本地加载，无需所有数据都请求服务器

2）UDP变成流程

套接字：文件描述符

     网络通信时，应用层可操作的端口

• 客户端      

• #include <sys/types.h>/* See NOTES */

#include <sys/socket.h>

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

功能：创建通信的套接字

参数：

domain：网络层使用什么协议族

AF INET:IPv4

AF_INET6:IPv6

type：规定传输层的协议

SOCK_DGRAM：UDP协议

SOCK_STREAM：TCP协议

SOCK_RAW：原始套接字

prqtocol：0 按照默认协议方式创建

返回值：

成功：套接字

失败：-1

• ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags，

const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

功能：向网络套接字发送数据

参数：

sockfd：套接字

buf：要发送的数据

len：要发送的字节数

flags：0，按照默认方式发送

destaddr：接收方的地址信息（IP+端口号）

addrlen：接收方地址的

返回值：

成功：实际发送的字节数

失败：-1

man 7 ip

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

功能：

将字符串IP地址转换成二进制IP地址形式

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

功能：

将二进制ip转换成字符串

• 服务端
  • int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

socklen_t addrlen);

功能：绑定自己的IP地址和端口号

参数：

sockfd：套接字

addr：需要绑定的地址

addrlen：地址大小

返回值：

成功：0

失败：-1

• ssize_t recvfron(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,

struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

功能：从套接字上接收数据

参数：

sockfd：套接字

buf：存放接收数据的内存首地址

len：希望接收的字节数

flags：0，按照默认方式接收（阻塞）

src_addr：发送方的地址信息

addrlen：发送发地址的指针

返回值：

成功：收到的字节数

失败：-1

 UDP:一对一、一对多