TCP/IP編程基本知識(shí)

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網(wǎng)絡(luò)定義

TCP協(xié)議分為兩個(gè)不同的協(xié)議

TCP：用來(lái)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳輸中差錯(cuò)的傳輸控制協(xié)議
IP：專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)都的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

分層思想

每一層實(shí)現(xiàn)不同的功能般哼，對(duì)上層的數(shù)據(jù)做同名傳輸

OSI模型

七層

應(yīng)用層
    各種應(yīng)用程序協(xié)議：HTTP、FTP恢氯、SMTP娃承、POP3
表示層
    信息的語(yǔ)法語(yǔ)義以及他們的關(guān)聯(lián)予弧，如加密解密昆淡、轉(zhuǎn)換翻譯嚼吞、壓縮解壓縮
會(huì)話層
    不同機(jī)器上的用戶之間建立及管理回話
傳輸層
    接受上一層的數(shù)據(jù)盒件，在必要的時(shí)候把數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，并將這些數(shù)據(jù)交給網(wǎng)絡(luò)層并且保證這些數(shù)據(jù)段有效到達(dá)對(duì)端舱禽。
網(wǎng)絡(luò)層
    控制子網(wǎng)的運(yùn)行炒刁，如邏輯編制、分組傳輸誊稚、路由選擇
數(shù)據(jù)鏈路層
    物理尋址翔始，同事將原始比特流轉(zhuǎn)變?yōu)榱_技傳輸線路
物理層
    機(jī)械、電子里伯、電視接口通信信道上原始比特流傳輸

四層

應(yīng)用層
    Telnet城瞎，F(xiàn)TP，HTTP疾瓮，DNS脖镀，SMTP
傳輸層
    TCP和UDP
網(wǎng)絡(luò)層
    IP，ICMP狼电，IGMP
網(wǎng)絡(luò)接口和物理層
    以太網(wǎng)蜒灰，令牌環(huán)網(wǎng)，F(xiàn)DDI

協(xié)議解釋

網(wǎng)絡(luò)接口與物理層
    MAC地址：48位全球唯一肩碟，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的身份標(biāo)識(shí)
    ARP/RARP：
        ARP：地址解析協(xié)議强窖，IP地址解析成MAC地址
        RARP：MAC地址解析成IP地址
    PPP協(xié)議
        撥號(hào)協(xié)議（GPRS/3G/4G），從有線發(fā)展成無(wú)線
網(wǎng)絡(luò)層
    IP協(xié)議：身為IPV4和IPV6協(xié)議
    ICMP：Internet控制管理協(xié)議削祈，ping命令屬于ICMP
    IGMP：Internet分組管理協(xié)議翅溺，廣播、組播
傳輸層
    TCP：傳輸控制協(xié)議髓抑，提供面相連接的咙崎，一對(duì)一的可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（即數(shù)據(jù)無(wú)誤、數(shù)據(jù)無(wú)丟失吨拍、數(shù)據(jù)無(wú)失序叙凡，數(shù)據(jù)無(wú)重復(fù)）
    UDP：用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，提供不可靠密末，無(wú)連接的盡力傳輸協(xié)議（實(shí)時(shí)性好于TCP握爷，不需要進(jìn)行連接跛璧，可以進(jìn)行高效率的數(shù)據(jù)傳輸）
    SCTP：流控制傳輸協(xié)議，TCP增強(qiáng)版新啼，能實(shí)現(xiàn)多主機(jī)追城、多鏈路的通信
應(yīng)用層
    網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)協(xié)議：HTTP/HTTPS
    郵件發(fā)送接收協(xié)議：POP3（收）/SMTP（發(fā)）、IMAP
    文件傳輸：FTP
    遠(yuǎn)程登錄：Telnet/SSH
        Telnet：明文傳輸
        SSH：加密傳輸
    嵌入式相關(guān)
        網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議：NTP
        簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集中式管理）：SNMP
        用傳輸音視頻的協(xié)議（安防監(jiān)控）：RTP/RTSP（基于TCP與UDP共通實(shí)現(xiàn)）

編程

socket編程

Socket是一個(gè)應(yīng)用編程接口
    是一種特特殊的文件描述符（可執(zhí)行IO操作燥撞，比如read（）座柱，write（），close（））
不僅限于TCP/IP
    面向鏈接（TCP/IP）    
    無(wú)鏈接（UDP物舒，IPX）
代表網(wǎng)絡(luò)的一種資源

Socket類(lèi)型

流式套接字
    唯一對(duì)應(yīng)TCP
    提供一個(gè)面向鏈接色洞，可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)誤差錯(cuò)冠胯，無(wú)重復(fù)火诸，且按發(fā)送數(shù)據(jù)接收。內(nèi)設(shè)置流量控制荠察，避免數(shù)據(jù)流淹沒(méi)慢的接收方置蜀。數(shù)據(jù)被看作時(shí)字流，無(wú)長(zhǎng)度限制
數(shù)據(jù)報(bào)套接字
    唯一對(duì)應(yīng)UDP
    提供五連接服務(wù)悉盆，數(shù)據(jù)包已獨(dú)立數(shù)據(jù)包的形式被發(fā)送盯荤，不提供無(wú)差錯(cuò)保證數(shù)據(jù)可能丟失或重復(fù)，順序發(fā)送焕盟，可能亂序接收秋秤。
原始套接字
    對(duì)應(yīng)多個(gè)協(xié)議，發(fā)送穿透了傳輸層
    可以對(duì)較低層次協(xié)議直接訪問(wèn)脚翘，如IP/ICMP

IP地址

分類(lèi)
    IPV4：采用32位整數(shù)表示
    IPV6：采用128位整數(shù)表示
    mobileIPV6：local IP-本地注冊(cè)的IP灼卢，roam IP-漫游IP
IPV4
    形式
        點(diǎn)分形式：192.168.1.201
        32位整數(shù)形式
    特殊IP地址
        局域網(wǎng)：192.XXX.XXX.XXX；10.XXX.XXX.XXX
        廣播IP：xxx.xxx.xxx.255堰怨；255.255.255.255（全網(wǎng)廣播）
        組播IP：224.XXX.XXX.XXX~239.XXX.XXX.XXX

IP地址轉(zhuǎn)換函數(shù):

inet_addr()
    in_addr_t inet_addr(const char *cp)
    參數(shù)：
        cp：點(diǎn)分形式的IP地址，結(jié)果時(shí)32位（內(nèi)部包含了字節(jié)序的轉(zhuǎn)換蛇摸，默認(rèn)時(shí)網(wǎng)絡(luò)自己序模式）
    特點(diǎn)
        僅適用于IPv4
        出錯(cuò)時(shí)返回-1
        不能用于255.255.255.255的轉(zhuǎn)換

#include <arpa/inet.h>

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
特點(diǎn)
    適用于IPv4和IPv6
    能正確處理255.255.255.255（-1）的轉(zhuǎn)換
    參數(shù)
    成功返回1备图，出錯(cuò)返回0，或-1
    af：地址協(xié)議族（AF_INET或AF_INET6）
        src：源IP的指針[點(diǎn)分形式]
        dst：轉(zhuǎn)換結(jié)果

int inet_ntop(int af, const char *src, char *dst, socklen_t size);
    特點(diǎn)
        成功返回非空的指針赶袄，失敗返回NULL
        適用于IPv4和IPv6
        能正確處理255.255.255.255(-1)的轉(zhuǎn)換
    參數(shù)
        af：地址協(xié)議組（AF_INET或AF_INET6）
        src：源IP的指針[32位網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序IP地址]
        dst：轉(zhuǎn)換結(jié)果給到dst[點(diǎn)分形式的IP地址揽涮，主要指IPv4]

大低高網(wǎng)（大端低地址存高字節(jié)，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序?yàn)榇蠖耍?/em>

16位數(shù)字饿肺，1-65535
    預(yù)留端口蒋困，1-1023
        FTP：21
        SSH：22
        HTTP：80
        HTTPS：469
    保留端口，1024-5000
    可使用的5000-65535
    TCP端口和UDP的端口相互獨(dú)立

定義
    不同的CPU訪問(wèn)內(nèi)存中的多字節(jié)數(shù)據(jù)的時(shí)候敬辣，存在大小端的問(wèn)題
    如果CPU訪問(wèn)的是字符串雪标，則不存在大小端的問(wèn)題
    小端模式
        低對(duì)低
        低序字節(jié)存儲(chǔ)在低地址
        x86 / ARM
    大端模式
        高對(duì)低
        高序字節(jié)存儲(chǔ)在低地址
        PowerPC / MIPS / ARM作為路由器
本地字節(jié)序（HBO-Host Byte Order）
    與所使用的處理器有關(guān)
網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（NBO-Network Byte Order）
    必為大端字節(jié)序