Linux网络编程：从协议到实战
linux下的网络编程
1.目的 ；不同主机，进程间通信。
2.解决的问题
1.主机与主机之间物理层面必须互联互联。
2.进程与进程在软件层面必须互通。
3。网络协议
网络通信标准
osi：开放系统互联模型（open system interconnect）
理论模型：
不同体系结构设备间，网络通信的通信标准。
1.应用层（applicat layer）：要传输的数据信息，如文件传输，电子邮件等
2.表示层（）：处理数据的格式转换、加密解密、压缩解压
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（Data Link Laye）：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（Physical Laye）：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 01
TCP/IP模型：实际应用模型
五层：自上而下
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（www.baibu.com-----》IP地址）
传输层：
TCP：传输控制协议
UDP：用户数据报协议
网络层：
IP协议：IPv4 IPv6
数据链路层：
ARP：地址解析协议
物理层：
四层：
应用层：
传输层：
网络层：
网络接口层：
IP协议
IP协议（Internet Protocol，互联网协议）是TCP/IP模型网络层的核心斜体，主要功能是实现不同网络间数据包的路由选择与转发，确保数据从源主机跨越多个网络送达目标主机。
IP地址的基本概念
无线局域网适配器 WLAN:
连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :
本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::d037:3226:7fb1:21bd%5
IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.0.106
子网掩码 . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.0.11
1
IP地址 = 网络位 + 主机位
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）的第几台主机
子网掩码：如255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
用来区分IP地址中的网络位和主机位，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
网段号本质是IP地址与子网掩码通过二进制“与”运算得到的“网络地址”，用于唯一标识一个特定的网络区域，判断不同IP是否处于同一网络。
核心作用：
同一网段内的主机可直接通信，不同网段的主机需要通过路由器转发数据。
若两个IP地址的网段号相同，即可直接互通。
计算逻辑：
IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.0.106
11000000.10101000.00000000.01101010
子网掩码 . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
得到：192.148.0.
广播号
广播号是一个网络内用于向所有主机发送消息的特殊IP地址，其核心特征是“主机位全为1”，无法分配给具体设备，仅用于网络内的广播通信。
例如192.168.0.255
网关地址
IP地址的划分
IP地址的划分主要针对IPv4地址（IPv6采用无类别设计，无需分类），核心分为传统分类划分和无类别域间路由划分（CIDR）两种，目的是高效管理地址资源，区分网络与主机。
传统分类划分
将IPv4地址按首段数值直接划分为5类（A、B、c、d、e），
A类地址：
范围：1.0.0.0 - 126.255.255.255
子网掩码：255.0.0.0 126 *2 *24
B类地址：
范围：128.0.0.0 - 191.255.255.255
子网掩码：255.255.0.0 2^16
C类地址：
范围：192.0.0.0 - 223.255.255.255
子网掩码：255.255.255.0 2^8
管理中小规模网络
D类地址：
范围：224.0.0.0 - 239.255.255.255
组播和广播
E类地址：
240.0.0.0 - 255.255.255.254
用来进行试验
注意：A类中127.x.x.x为”回环地址“（用于本地测试，如127.0.0.1），不归属任何网络。
无类别域间路由划分（CIDR）
为解决传统分类的地址浪费问题，CIDR采用可变长子网掩码(VLSM)，允许灵活调整“网络为长度”，通过“IP地址/前缀长度”格式表示。例如，192.168.1.0/24
核心规则
前缀长度：用/n表示（n为0 - 32的整数），代表前n位是“网络位”，剩余的32-n是“主机位”。
子网划分：通过增加前缀长度，把一个大网络拆分为多个小子网，提示地址利用率。
特殊地址段(保留/私有地址)
除公网地址外，IPv4预留了3段“私有地址”，仅用于局域网(不可在互联网路由)，解决公网地址不足问题：
A类私有段：
B类私有段：
c类私有段：
网络端口号
端口号是TCP/IP协议中，用于标记同一主机上的不同网络进程。
端口号的属性
取值范围：16位的无符号整型数据(unsigned short)，范围0~65535，共65536个端口。
IP地址定位“目标设备”，端口号定位“设备上的目标应用”。
属于TCP/IP的传输层。
端口号的分类：
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: 4432）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。
MQTT：1883/88833）从49152-65535是动态或私有端口号。
UDP协议——用户数据报协议(User Datagram Protocol)
传输层协议
UDP是TCP/IP协议族中一种无连接、不可靠的传输层协议，核心特点是“快”，优先保证传输速度而非数据完整性。