網(wǎng)絡(luò)編程2020/03/13

網(wǎng)絡(luò)編程

TCP/IP四層模型：（背）

```
    1葛峻、網(wǎng)絡(luò)接口/鏈路層  以太網(wǎng)楨協(xié)議 ARP
    2缩焦、網(wǎng)絡(luò)層  IP ICMP IGMP
    3、傳輸層  TCP UDP 
    4驯嘱、應(yīng)用層  http ftp nfs ssh telnet
```

網(wǎng)絡(luò)通信過程（掌握）

結(jié)論：
     數(shù)據(jù)在沒有封裝之前是不能再網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)摹?
應(yīng)用層開始封裝（比如想發(fā)送文件，先封裝一層ftp協(xié)議）近范，
然后  ---> {傳輸層（tcp）  ---->網(wǎng)絡(luò)層 (ip)  ----->鏈路層 }(屬于內(nèi)核層  
不用自己封裝的)

接收數(shù)據(jù)就是相反的過程脊髓，一層一層的解協(xié)議。

各層的協(xié)議介紹

網(wǎng)絡(luò)接口/鏈路層以太網(wǎng)楨協(xié)議 ARP（了解）

路由器/交換機 形成一個網(wǎng)絡(luò)顽决，那么兩個路由之間的傳輸就是依靠以太網(wǎng)幀協(xié)議的。

以太網(wǎng)楨協(xié)議:根據(jù)Mac地址崇摄，完成數(shù)據(jù)包傳輸擎值。
ARP請求，根據(jù)IP地址獲取MAC地址

image.png

網(wǎng)絡(luò)層 ip協(xié)議

image.png

IP地址可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中標識唯一的一臺主機逐抑。

傳輸層 Udp /Tcp

端口可以確定是哪一臺主機上的哪一個進程
IP地址+端口號：在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中鸠儿，唯一的標識一個進程。

UDP

image.png

TCP

image.png

Socket編程

相關(guān)函數(shù)：
inet_addr()函數(shù)：
          in_addr_t inet_addr(const char *cp);
          作用：將點分制的ip地址轉(zhuǎn)換成 整形ip地址（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）
          點分制ip地址("192.168.1.252"),  占用內(nèi)存空間是多少?    14byte
          為了減少存儲空間(用一個4字節(jié)整數(shù)存ip地址 C0 A8 1 FC)
練習：
          int main()
          {
              int x = inet_addr("192.168.1.252"); 
           //將點分制ip地址轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的ip地址
              printf("x is %x\n", x);       
          //FC01A8C0(正好和ip地址相反) 字節(jié)序
}
計算機采用小端對齊：高位存在高地址厕氨，低位存在低地址
如：
int a = 0x12345678 进每，12存在高地址了  ，因此是小端對齊

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序：大端對齊
        htonl        本地字節(jié)序轉(zhuǎn)成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（IP）
        htons       本地字節(jié)序轉(zhuǎn)成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（Port）
        ntohl        
        ntohs

inet_ntoa (作用:  將網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的ip地址轉(zhuǎn)換成點分制ip地址)

UDP通信

image.png

練習

send.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc,char *argv[]){
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(-1 == sockfd){
        perror("socket error!");
        exit(1);
    }
    struct sockaddr_in youaddr;
    youaddr.sin_family = AF_INET;
    youaddr.sin_port = htons(4444);
    youaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    char buff[100] = "hello";
    while(1){
        gets(buff);
        int size = sendto(sockfd, buff, strlen(buff)+1, 0,
                      (struct sockaddr *)&youaddr, sizeof(youaddr));
        memset(buff,0,sizeof(buff));
        recvfrom(sockfd, buff, sizeof(buff), 0,(struct sockaddr *)&youaddr,
                 sizeof(youaddr));
        write(STDOUT_FILENO,buff,strlen(buff)+1);
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

Recv.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>

int main(int argc,char *argv[]){
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(-1 == sockfd){
        perror("socket error!");
        exit(1);
    }
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(4444);//自己的端口號
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    //addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    int size= bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr,
                sizeof(addr));
    char buff[100];
    int len = 16;
    struct sockaddr_in youaddr;
    while(1){
        recvfrom(sockfd, buff, sizeof(buff), 0,(struct sockaddr *)&youaddr, &len);
        write(STDOUT_FILENO,buff,strlen(buff)+1);
        memset(buff,0,sizeof(buff));
        gets(buff);
        sendto(sockfd, buff, strlen(buff)+1, 0,
                      (struct sockaddr *)&youaddr, sizeof(youaddr));

        printf("****%s*****\n",buff);
    }
    printf("\nIP = %s port  = %d\n",inet_ntoa(youaddr.sin_addr.s_addr),
           ntohs(youaddr.sin_port));
    while(1);
    close(sockfd);
    return 0;
}

練習：兩個進程命斧，每個都能接收田晚，發(fā)送(雙人upd聊天程序，循環(huán)收發(fā))

(注意：在一臺電腦上国葬，兩個進程分別要用兩個端口號贤徒， 1 發(fā)送端口號對應(yīng) 2 接收端口號)

#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
struct sockaddr_in my_addr;
struct sockaddr_in to_addr;
int fd;
void *send_fun(void *p)
{
    char buf[100] = { 0 };
    while(1)
    {
        gets(buf);
        sendto(fd, buf, 100, 0, (struct sockaddr*)&to_addr, 16);
    }
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t id;
    fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    my_addr.sin_family = AF_INET;

    my_addr.sin_port = htons(atoi(argv[3]));    //argv[3] 自己的端口號  33333
    my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);    //INADDR_ANY 能自動獲取ip地址
    bind(fd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));

    to_addr.sin_family = AF_INET;
    to_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));    //argv[2]對方的端口號   44444
    to_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);   //argv[1]對方的ip地址127.0.0.1

    pthread_create(&id, NULL, send_fun,NULL); //創(chuàng)建線程時芹壕，系統(tǒng)會分配一個id, 放到變量id中
    while(1)
    {
        char buf[100];
        int len = 16;
        recvfrom(fd, buf, 100, 0, (struct sockaddr *)&to_addr, &len);
        printf("from %d:%s\n", ntohs(to_addr.sin_port), buf);
    }   
}

三次握手

SYN標志位建立連接
ACK標志位做應(yīng)答

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注意：其實是不可能發(fā)一條才收一條，都是批量發(fā)送批量處理的接奈，效率高些

image.png

四次揮手原因：半關(guān)閉

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網(wǎng)絡(luò)編程2020/03/13

網(wǎng)絡(luò)編程

TCP/IP四層模型：（背）

網(wǎng)絡(luò)通信過程（掌握）

各層的協(xié)議介紹

網(wǎng)絡(luò)接口/鏈路層 以太網(wǎng)楨協(xié)議 ARP（了解）

網(wǎng)絡(luò)層 ip協(xié)議

傳輸層 Udp /Tcp

UDP

TCP

Socket編程

UDP通信

練習

練習：兩個進程命斧，每個都能接收田晚，發(fā)送(雙人upd聊天程序，循環(huán)收發(fā))

三次握手

四次揮手 原因：半關(guān)閉

網(wǎng)絡(luò)接口/鏈路層以太網(wǎng)楨協(xié)議 ARP（了解）

四次揮手原因：半關(guān)閉