Linux系统网络编程

 学习记录。

  1.网络编程概述

     通过网络编程实现多机通讯。

     (1).TCP/UDP对比

     1.TCP面向连接(如打电话要先拨号建立连接);UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。

      2.TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；UDP尽最大的努力交付，即不保证可靠交付。

      3.TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流；UDP是面向报文的

      UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实时应用很有用，如IP电话，实时视频会议等）

      4.每一条TCP连接只能是点到点的；UDP支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信

      5.TCP首部开销20字节；UDP首部开销小，只有8字节

      6.TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道

     (2).端口号的作用

          一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等。

          这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。那么，主机是怎样区分不同的网络服务呢？显然不能只靠IP地址，因为IP地址与网络服务的关系是一对多的关系。实际上是通过“IP地址”+“端口号”来区分不同的服务的。端口提供了一种访问通道。服务器一般都是通过知名端口号来识别的。例如，对于每个TCP/IP实现来说，FTP服务器的TCP端口号都是21，每个Telnet服务器的TCP端口号都是23，FTP服务器(简单文件传送协议)服务器的UDP端口号都是69。

    2.字节序

       字节序是指多字节数据在计算机内存中存储或者网络传输时各字节序的存储顺序。常见的字节序:Little endian(小端字节序):将低序字节存储在起始地址,Big endian(大端字节序):将高序字节序存储在起始地址.网络字节序=大端字节序。

        字节序转换api

         #include<netinet/in.h>

         uint16_t htons(uint16_t host16bitvalue);    //返回网络字节序的值

         uint32_t htonl(uint32_t host32bitvalue);    //返回网络字节序的值

         uint16_t ntohs(uint16_t net16bitvalue);     //返回主机字节序的值

         uint32_t ntohl(uint32_t net32bitvalue);     //返回主机字节序的值

         h代表host,n代表net,s代表short（两个字节）,l代表long（4个字节）,通过上面的4个函数可以实现主机字节序和网络字节序之间的转换。有时可以用INADDR_ANY，INADDR_ANY指定地址让操作系统自己获取

     3.socket编程步骤

        TCP Server:socket()->bind()->listen()->accept()->blocks until connection from client->read() from Client->write() to Client

        TCP Client:socket()->connect()->write() to Server->read() from Server->close()

     4.socket()

       

   5.bind() 

      

 地址转换API

  6.listen()

        

  7.accept

 8. 数据收发

 recvmsg()/sendmsg(); recvfrom()/sendto()一般作为UDP的收发

  9.connect

         

  10.TCP Server和TCP Client初步建立代码

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
//#include <linux/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
/*
struct sockaddr_in {
  __kernel_sa_family_t  sin_family;    // Address family 
  __be16                sin_port;       // Port number 
  struct in_addr        sin_addr;       // Internet address 
};*/
 
/*
struct in_addr {
        __be32  s_addr;
};*/
 
int main()
{
     
     struct sockaddr_in s_addr;
     struct sockaddr_in c_addr;
     int s_fd;
     char readBuf[128] = {0};
     char *writeBuf = "I get your message";
 
     memset(&s_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
     memset(&c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
 
     //1.socket
     //int socket(int domain, int type, int protocol);
       s_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);  
       if(s_fd == -1)
       {
            printf("failed\n");
            perror("socket");
            exit(-1);
       }  
     //2.bind
       s_addr.sin_family = AF_INET;
       s_addr.sin_port   = htons(8989);
       inet_aton("10.40.242.225",&s_addr.sin_addr);
//     int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
       bind(s_fd,(struct sockaddr *)&s_addr,sizeof(struct sockaddr_in));
     //3.listen
//     int listen(int sockfd, int backlog);
       listen(s_fd,10);
     //4.accept
//     int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
      int len = sizeof(struct sockaddr_in);
      int c_fd = accept(s_fd,(struct sockaddr *)&c_addr,&len);
      if(c_fd == -1)
      {
          perror("accept");
          exit(-1);
      }
      else
      {
          printf("get connect : %s\n",inet_ntoa(c_addr.sin_addr));
      } 
     //5.read
        int n_read = read(c_fd,readBuf,128);
        if(n_read == -1)
        {
 	    perror("read");
        }
        else
        {
            printf("get message :%d,%s\n",n_read,readBuf);
        }
     //6.write
      write(c_fd,writeBuf,strlen(writeBuf));
      return 0;
}

  

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
//#include <linux/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
/*
struct sockaddr_in {
  __kernel_sa_family_t  sin_family;    // Address family 
  __be16                sin_port;       // Port number 
  struct in_addr        sin_addr;       // Internet address 
};*/
 
/*
struct in_addr {
        __be32  s_addr;
};*/
 
int main()
{
     
     struct sockaddr_in s_addr;
     int s_fd;
     char readBuf[128] = {0};
     char *writeBuf = "msg form client";
 
     memset(&s_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
 
     //1.socket
     //int socket(int domain, int type, int protocol);
       s_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);  
       if(s_fd == -1)
       {
            printf("failed\n");
            perror("socket");
            exit(-1);
       }
       s_addr.sin_family = AF_INET;
       s_addr.sin_port   = htons(8989);
       inet_aton("10.40.242.225",&s_addr.sin_addr);
     //2.connect
     //int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
       if(connect(s_fd,(struct sockaddr *)&s_addr,sizeof(struct sockaddr_in)) == -1)
       {
                perror("connect");
                exit(-1);
       }
     //3.write
       write(s_fd,writeBuf,strlen(writeBuf)); 
     //4.read
        int n_read = read(s_fd,readBuf,128);
        if(n_read == -1)
        {
 	    perror("read");
        }
        else
        {
            printf("get message from server :%d,%s\n",n_read,readBuf);
        }
     
      return 0;
}