网络编程总结

主要内容有：推荐书籍《UNIX环境高级编程》，简称AQUE.以及华清教学课件“Linux网络编程”部分。

(1)OSI模型和TCP/IP协议的模型

(2)TCP和UDP协议下的服务器和客户端的设计

(3)I/O模型

(4)服务器模型

(5)广播和组播模型

(6)UNIX域套接字

一、OSI模型和TCP/IP协议的模型

TCP/IP协议中，TCP是用来检测网络传输中差错的传输控制协议，IP协议专门负责对不同网络进行互联的互联网络协议。他们的前身是美国的ARPnet的NCP协议。

网络的体系结构是指“网络的层次结构”和每层所使用的协议的集合“。 最重要的两个网络体系结构是：TCP/IP和OSI

         OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较：                                                           OSI参考模型

           

面向应用 --> 应用层 -->应用程序：FTP、E-mail、Telent等

面向服务 -->表示层  --> 数据格式定义、数据转换 / 加密

面向服务 -->会话层 -->建立通信进程的逻辑名字和物理名字之间的联系

面向通信 --> 传输层 --> 差错处理/恢复,流量控制，提供可靠的数据传输

通信子网　－－＞　网络层　－－＞　数据的分组和路由的选择

通信子网　－－＞　链路层　－－＞　数据组成可发送＼接受的帧

通信子网　－－＞　物理层　－－＞　传输物理信号＼接口＼信号心事＼速率

ＴＣＰ协议中只有一下四层：

应用层＼传输层＼网络层＼网络接口和物理层

常见的ＴＣＰ／ＩＰ协议族有：

ＴＣＰ、ＩＰ、ＵＤＰ、ＩＣＭＰ、ＳＭＴＰ、ＳＮＭＰ、ＨＴＴＰ、ＴＦＰ、ＡＲＰ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＴＣＰ的数据包的格式

　　

二、TCP和UDP协议下的服务器和客户端的设计

（１）ＴＣＰ和UDP的区别，虽然都工作在传输层，全双工

ＴＣＰ：可靠，有连接；数据无误、无丢失、无失序、无重复到达。

ＵＤＰ：不可靠，无连接；效率很高

（２）socket的介绍，sock位于传输层和会话层

分为三种套接字：ｓｏｃｋ＿ｓｔｒｅａｍ、ｓｏｃｋ＿ｄｇｒａｍ和ｓｏｃｋ＿ｒａｍ（原始套接字）

（３）ＩＰ地址：我们平时用的是十进制的点分形式，而最后都会转换为一个无符号的３２位整数

常用函数：

ｉｎｅｔ＿ａｔｏｎ（）；　／／将字符串转换为３２位的网络字节序数

ｉｎｅｔ＿ａｄｄｒ（）；　／／将字符串转换为３２位的网络字节序数

ｉｎｅｔ＿ｎｔｏａ（）；　／／转换为３２位的网络字节序数转换为点分十进制的字符串

（４）端口号：

常用函数：

主机字节序　－－＞　网络字节序

ｈｔｏｎｌ（）；　／／用于ＩＰ

Ｈｔｏｎｓ（）；　／／用于端口号

网络字节序　－－＞　主机字节序

ｎｔｏｈｌ（）；

ｎｔｏｈｓ（）；

（５）网络字节序：是大端的。

（６）ｓｏｃｋｅｔ地址相关的数据结构

Ａ、通用地质结构

ｓｔｒｕｃｔ　ｓｏｃｋｅｔａｄｄｒ

{

ｕ＿ｓｈｏｒｔ　ｓａ＿ｆａｍｉｌｙ；／／地址协议族，ＡＦ＿ＸＸＸ

ｃｈａｒ　ｓａ＿ｄａｔａ［１４］　／／１４字节协议地址

}；

Ｂ、Ｉｎｅｔｎｅｔ协议地址结构

ｓｔｒｕｃｔ　ｓｏｃｋｅｔａｄｄｒ＿ｉｎ

{

ｕ＿ｓｈｏｒｔ　ｓｉｎ＿ｆａｍｉｌｙ；

ｕ＿ｓｈｏｒｔ　ｓｉｎ＿ｐｏｒｔ；

ｓｔｒｕｃｔ　ｉｎ＿ａｄｄｒ　ｓｉｎ＿ａｄｄｒ；　／／ipv4地址，４ｂｙｔｅ

ｃｈａｒ　ｓｉｎ＿ｚｅｒｏ［８］；　／／８ｔｙｔｅ　作为填充

}；

Ｃ、ＩＰＶ４的地质结构

ｓｔｒｕｃｔ　ｉｎ＿ａｄｄｒ

{

ｉｎ＿ａｄｄｒ＿ｔ　ｓ＿ａｄｄｒ；　／／ｕ３２　network　ａｄｄｒｅｓｓ

}；

（７）ＴＣＰ服务器的设计

Ａ、创建ｓｏｃｋｅｔ文件描述符　sockfd = socket(ＡF_INET, SOCK_DGRAM, 0)；

Ｂ、填充地址结构

bzero(&peeraddr, sizeof(peeraddr));
peeraddr.sin_family = PF_INET;
peeraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
peeraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

Ｃ、将文件描述符和地质结构进行绑定 　　ｂｉｎｄ（）；

Ｄ、设置监听套接字，因为sockｆｄ只能用来连接，不能通信　　ｌｉｓｔｅｎ（listenfd）；

Ｅ、得到一个建立好的套接字来连接 int new_fd accept();

F、数据的发送和接收

send()/recv()

（８）TCＰ客户端的设计

Ａ、同样创建ｓｏｃｋｅｔ文件描述符　sockfd = socket(ＡF_INET, SOCK_DGRAM, 0)；

Ｂ、填充地址结构

bzero(&peeraddr, sizeof(peeraddr));
peeraddr.sin_family = PF_INET;
peeraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
peeraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

Ｃ、这歌绑定是可选的，将文件描述符和地质结构进行绑定 　　ｂｉｎｄ（）；

Ｄ、同服务器的accept一样，客户端也有一个专门的connect（sockfd）,得到一个建立好的套接字来连接.

F、数据的发送和接收

send()/recv()