2019年8月16日星期五

一. 网络编程学习大纲

1. 网络编程专业术语，socket概念。

2. 网络编程通信协议：TCP协议/UDP协议。

3. 网络编程IO模型。

4. 网络编程设置套接字属性  -> 广播和超时。

二. 网络编程专业术语，socket概念。

1. 系统编程进程之间通信与网络编程区别？

系统编程进程通信方式： 管道/信号/消息队列/共享内存   -> 特点： 只能在同一台主机内部通信。

网络编程进程通信方式： 套接字    -> 特点： 可以实现同一个局域网中不同主机之间通信。

2. 网络体系结构模型

OSI模型

1）应用层  -> 老板想说的话

2）表示层  -> 将老板想说的话写成一封信

3）会话层  -> 将信塞到信封里，并写上对方的地址

4）传输层  -> 邮差如何将这封信送给对方   -> TCP协议/UDP协议   

5）网络层  -> 邮差分析地址是在哪里       -> IP协议  -> Internet Protocol

6）数据链路层  -> 选择一条线路进行传输

7）物理层  -> 出发！     

TCP/IP协议模型

1）应用层  -> 老板把想说的话，写进信中，然后封在一个信封。

2）传输层  -> 邮差如何将这封信送给对方   -> TCP协议/UDP协议   

3）网络层  -> 邮差分析地址是在哪里       -> IP协议

4）网络接口与物理层  ->       选择一条线路并出发。

3. 传输层TCP协议与UDP协议有什么区别？

TCP协议  -> Tranmission Control Protocol 传输控制协议  -> 面向有连接套接字编程。(打电话)

UDP协议  -> User Data Protocol          用户数据包协议   -> 面向无连接套接字编程。(寄信)

4. 什么是socket？

socket在英文被翻译为套接字，排插，插座。(因为插座种类有很多种，就好像很多种协议)

socket还是一种特殊的文件描述符。(因为socket套接字文件描述符不能通过open函数得到)

socket还是一个创建套接字的函数。

正常来讲，文件描述符是通过open()得到的。

例子： int fd = open("1.txt");   -> fd就是代表"1.txt"的文件描述符。

套接字的文件描述符怎么来的？

例子： int sockfd = socket(TCP协议);  -> sockfd就是TCP协议的套接字

5. 什么是IP地址？

例子： "192.168.90.2"

在一个局域网中，每一台主机都会有一个IP地址，这个IP地址就是这台主机唯一的标识符。

每一个IP地址都是32位。

6. 什么是端口号？

在一个局域网中，两个主机之间需要通信，除了IP地址要在同一个局域网中之外，还需要两者使用同一个端口号。

系统已经占用的端口号： 0~1023 (用户不能使用)

用户有效的端口号： 1024~65535 (用户可以使用)

端口号是16位。

例子：                           主机A       -->      主机B

  IP地址必须在同一个网段        192.168.90.2        192.168.90.19

  端口号必须一致                    50001                50001

三. 永久设置Ubuntu的IP地址？

1. 查看当前Ubuntu的IP地址是多少？

gec@ubuntu:~$ ifconfig

lo        Link encap:Local Loopback     -> 当前只有lo回环IP，没有以太网卡，需要主动激活网卡。

          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0

2. 激活以太网

gec@ubuntu:~$ sudo ifconfig eth0 up

3. 再次查看

gec@ubuntu:~$ ifconfig

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0c:29:5d:9c:76 

          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe5d:9c76/64 Scope:Link  -> 已经激活以太网卡，但是还没设置IP地址。

lo        Link encap:Local Loopback    

          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0

4. 打开设置IP地址的配置文件

gec@ubuntu:~$ sudo vi /etc/network/interfaces

auto lo

iface lo inet loopback

audo eth0      -> 修改： auto eth0

iface eth0 inet static

address 192.168.0.245   -> 修改：address 192.168.90.xx

gateway 192.168.0.1     -> 修改：gateway 192.168.90.1

netmask 255.255.255.0

保存退出！

5. 重启网络

gec@ubuntu:~$ sudo /etc/init.d/networking restart

 * Running /etc/init.d/networking restart is deprecated because it may not enable again some interfaces

 * Reconfiguring network interfaces...                                                             [OK]

6. 重启虚拟机，再次查看IP地址

gec@ubuntu:~$ ifconfig

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0c:29:5d:9c:76 

          inet addr:192.168.90.4  Bcast:192.168.90.255  Mask:255.255.255.0

   练习1： 设置IP地址

   练习2： windows/ubuntu/ARM互相ping通。

三. 网络编程的通信协议 - TCP协议

1. TCP协议特点：

1）TCP协议属于网络体系结构模型传输层。

2）TCP协议可靠的连接方式，面向有连接，也就是客户端必须与服务器连接上了，才能进行通信。

3）TCP协议一般作用文件传输、账号登陆..

2. TCP服务器过程？

1）创建一个未连接套接字？  -> socket()

int sockfd;

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

printf("sockfd = %d\n",sockfd); //3

2）绑定IP地址，端口号，协议到未连接套接字。  -> bind()

/* Address to accept any incoming messages. */

#define  INADDR_ANY       ((unsigned long int) 0x00000000)  -> 自动获取主机的IP地址。

struct sockaddr_in srvaddr;

socklen_t len = sizeof(srvaddr);

bzero(&srvaddr,len);

srvaddr.sin_family = AF_INET; //协议

srvaddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); //端口号

srvaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //服务器的IP

bind(sockfd,(struct sockaddr *)&srvaddr,len);

3）设置监听套接字  -> listen()

listen(sockfd,5);

4）等待客户端发起连接  -> accept()

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

  char *inet_ntoa(struct in_addr in);

struct sockaddr_in cliaddr;

int connfd;

connfd = accept(sockfd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&len); //阻塞！

if(connfd > 0)

{

       printf("new connection:%s\n",(char *)inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));

}

5）接收客户端的消息

char buf[50];

while(1)

{

       bzero(buf,sizeof(buf));

       recv(connfd,buf,sizeof(buf),0);

       printf("from Jack:%s",buf);

       if(strncmp(buf,"quit",4) == 0)

       {

              break;

       }

}

6）关闭套接字

close(connfd);

close(sockfd);

3. TCP客户端过程？

1）创建一个未连接套接字？  -> socket()

int sockfd;

sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

printf("sockfd = %d\n",sockfd); //3

2）直接发起连接

struct sockaddr_in srvaddr;

socklen_t len = sizeof(srvaddr);

bzero(&srvaddr,len);

srvaddr.sin_family = AF_INET;//协议

srvaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

inet_pton(AF_INET,argv[1],&srvaddr.sin_addr);

int ret = connect(sockfd,(struct sockaddr *)&srvaddr,len);

if(ret == -1)

       printf("connnect error!\n");

3）不断发送数据

char buf[50];

while(1)

{

       bzero(buf,sizeof(buf));

       fgets(buf,sizeof(buf),stdin);

       send(sockfd,buf,strlen(buf),0);

       if(strncmp(buf,"quit",4) == 0)

       {

              break;

       }

}

4）挂断电话

close(sockfd);

   练习1：自己跟自己通信。

   练习2：自己跟同桌通信。

   练习3：尝试写一个回射服务器。

       char buf[50];

       while(1)

       {

              bzero(buf,sizeof(buf));

              recv(connfd,buf,sizeof(buf),0);  -> 客户端发送什么数据过来

              send(connfd,buf,strlen(buf),0);  -> 就回发什么数据给客户端

              if(strncmp(buf,"quit",4) == 0)

              {

                     break;

              }

       }

   练习4：实现客户端与服务器之间进行收和发！

2019年8月16日星期五（网络编程）

原文：https://www.cnblogs.com/zjlbk/p/11365855.html