嵌入式学习Day29---Linux软件编程---网络编程

目录

一、网络基本概念

1.1.协议

1.2.国际网络通信协议标准

1.OSI协议

2.TCP/IP协议 （现在常用）

        1.应用层

        2.传输层

                 1）UDP （传输控制协议）

                 2）TCP （用户数据报协议）

        3.网络层 

        IP地址分类  

          MAC地址：设备自带网卡的地址（该地址是唯一的）；

          端口号：找到同一台主机不同的应用程序；

 1.3.命令

       1. ifconfig

        2.将虚拟机的网络IP设置为桥接模式     

二、UDP编程

2.1.套接字

1.什么是套接字？

2.功能

2.2.UDP发信息步骤

1.创建套接字

2.将自己的端口和IP与套接字绑定

3.配置要发生的IP

4.发消息

5.关闭套接字 

2.3.UDP接收消息步骤

1.创建套接字

2.将自己的端口和IP与套接字绑定

3.接收消息

三、总结

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一、网络基本概念

1.1.协议

        通信双方约定的一套标准；

1.2.国际网络通信协议标准

1.OSI协议

        应用层          发送的数据内容表示层          数据是否加密会话层          是否建立会话连接传输层          数据传输的方式网络层          数据的路由数据链路层      局域网内部通信物理层          物理介质的连接

2.TCP/IP协议 （现在常用）

        应用层          发送的数据内容传输层          数据传输的方式网络层          数据由一台主机到达另一台主机网络接口层      物理介质连接 

        1.应用层

            FTP     文件传输协议    TFTP    简单文件传输协议HTTP    超文本传输协议HTTPS   安全超文本传输协议SMTP    简单邮件传输协议TELNET  网络终端登录协议DNS     域名系统.. 

        2.传输层

                 1）UDP （传输控制协议）

              UDP：不安全、不可靠的传输方式UDP机制简单UDP占用的资源开销比较小

                他只管发，不管对方能不能收到 

                 2）TCP （用户数据报协议）

              TCP：安全、可靠的传输方式TCP机制复杂TCP占用的资源开销比较大                 

                为何安全呢？

此过程会经历如下：                

                 三次握手建立连接,确认双方能够通信
                 通信过程中保障数据传输的完整性
                 四次挥手断开连接,确保数据传输的完整

        3.网络层 

IPV4协议IP地址IP地址 = 网络位 + 主机位 网络位：IP地址所属的网段（局域网的编号）主机位：局域网中的第几台主机网段号：网络位不变，主机位全为0 广播号：网络位不变, 主机位全为1 子网掩码：每个IP地址都会搭配一个子网掩码,用来区分IP地址的网络位及主机位子网掩码展开成二进制,1对应的部分就是IP地址的网络位,0对应的部分就是IP地址的主机位

        IP地址分类  

        IP地址的划分：公有地址私有地址A类：1.0.0.0 ~ 126.255.255.255子网掩码：255.0.0.0 管理超大规模型网络私有地址：10.0.0.0 ~ 10.255.255.255B类：128.0.0.0 ~ 191.255.255.255子网掩码：255.255.0.0 管理大中规模型网络私有地址：172.16.0.0 - 172.31.255.255C类：192.0.0.0 ~ 223.255.255.255子网掩码：255.255.255.0管理中小规模型网络私有地址：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255D类：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255用于组播：255.255.255.0E类：240.0.0.0 ~ 255.255.255.255用于实验和研究：255.255.255.0

          MAC地址：设备自带网卡的地址（该地址是唯一的）；

          端口号：找到同一台主机不同的应用程序；

 1.3.命令

       1. ifconfig

             查看自己IP地址

        2.将虚拟机的网络IP设置为桥接模式     

2.将虚拟机IP地址设置为桥接模式：1.点击"虚拟机"2.点击"设置"3.选择"网络适配器"4.点击"桥接模式"5.点击"确定"3.将虚拟机桥接到无线网卡上去1.点击"编辑"2.点击"虚拟网络编辑器"3.点击"更改设置"4.已桥接至选择无线网卡5.点击"确定"4.修改网卡配置文件1.sudo vim /etc/network/interfaces2.修改文件内容为：auto loiface lo inet loopbackauto ens33iface ens33 inet dhcp3.保存退出:wq5.重启网络服务sudo /etc/init.d/networking restart6.测试与局域网内其余IP地址是否能够连通ping 192.168.0.167ping www.baidu.com 

二、UDP编程

2.1.套接字

1.什么是套接字？

依次通信对象的抽象

2.功能

实现Linux系统下的网络通信 

2.2.UDP发信息步骤

1.创建套接字

函数接口：socket

 int socket(int domain, int type, int protocol);功能：创建套接字参数：domain: AF_INET 表示IPV4协议type:套接字类型SOCK_STREAM：流式套接字SOCK_DGRAM:数据报套接字SOCK_RAW：原始套接字protocol:TCP和UDP协议：0返回值：  成功返回用来通信的文件描述符失败返回-1 

2.将自己的端口和IP与套接字绑定

函数接口：htons、inet_addr、bind

uint16_t htons(uint16_t hostshort);功能：    将本地字节序(小端)转换成网络大端字节序

 in_addr_t inet_addr(const char *cp);功能：将字符串的IP地址转换为32位的地址类型 

  int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);功能：将套接字与IP地址和端口进行绑定参数:addr:绑定地址结构体空间首地址addrlen:绑定地址空间大小返回值：成功返回0 失败返回-1 

      注意：
        只能绑定自己的IP地址

3.配置要发生的IP

函数接口： htons、inet_addr

4.发消息

函数接口：sendto

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);功能:发送信息参数:sockfd:套接字文件描述符buf:发送数据空间首地址len:发送数据长度flags:发送属性 默认为0 dest_addr:目标地址存放空间首地址addrlen:目的地址的长度返回值:成功返回发送字节数失败返回-1 struct sockaddr_in {sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */struct in_addr sin_addr;   /* internet address */};/* Internet address. */struct in_addr {uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */};

 注意： 如果sendto对应的套接字没有绑定端口，则sendto绑定一个随机端口完成发送功能

5.关闭套接字 

函数接口：close

2.3.UDP接收消息步骤

1.创建套接字

函数接口：socket

2.将自己的端口和IP与套接字绑定

函数接口：htons、inet_addr、bind

3.接收消息

函数接口：recvfrom

 ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);功能：接收信息参数：sockfd：套接字文件描述符buf：接收数据空间首地址len：接收数据长度flags：接收的属性 默认为0 src_addr：存放发送方地址空间的地址addrlen: 要接收的发送方地址的长度返回值：成功返回实际接收字节数失败返回-1 

三、总结

        2024年8月15日，学习的第29天。今天开始学习了Linux下的网络编程，主要学习了基础的网络知识以及UDP编程的实现。

        加油！