网络编程
一、Internet历史
1968年：阿帕网(ARPAnet)问世,是internet的雏形。不能跨平台、跨操作系统、没有纠错功能
1974年：TCP协议出现，TCP协议可以实现跨平台、跨操作系统的操作，但是还是没有有效的纠错功能
1983年：TCP/IP协议公布 能够实现跨平台、跨操作系统的操作 能够有效地对通信数据实现纠错
协议：事先约定好的一组规则
二、网络协议模型
1、OSI七层协议模型（理论化模型）
物、数、网、传、会、表、应应用层：给用户以及应用程序提供网络服务
表示层：加密解密数据
会话层：建立网络通信节点
传输层：保证数据正确传输、实现点对点的通信
网络层：路由寻址
数据链路层：帧格式的封装、数据纠错、带宽处理.....
物理层：比特流的传输、光电信号转换
2、TCP/IP四层协议模型
应用层：HTTP(超文本传输协议)、FTP(文件传输协议)、NFS(网络挂载协议)、DNS(域名解析协议)、SSH(远程登陆协议)
传输层：TCP协议、UDP协议
网络层：IP协议、ICMP协议(跨传输层)、ARP(IP->MAC)、RARP(MAC->IP)手机号->身份证（唯一标识）
物理与网络接口层：以太网协议、ppp(拨号协议)、令牌环网(wifi)
3、TCP协议和UDP协议
共同点：都是属于传输层的协议
差异：TCP协议：面向连接，是一种安全可靠的，能够保证数据传输无误的一种通信协议应用场景：登录程序、传输重要文件UDP协议：无连接，是一种不安全可靠的，不能够保证数据传输无误的一种通信协议应用场景：流媒体软件、大型音视频传输
4、数据的封装与传递过程
三、预备知识
1、IP地址
作用：在网络中唯一标识一台主机
类型：
IPV4： 32位-4字节数据
点分十进制：”1. 1. 1. 2“
整数形式： 00000001 00000001 00000001 00000010
IPV6：128位 – 16字节
MAC地址：全球唯一标识
ARP（IP -> MAC）
RARP（MAC -> IP）
如果使用ifconfig命令查询不到ip地址：
使用：sudo service network-manager restart
2、端口号 – port
作用：一个端口号唯一标识一个进程
类型：unsigned short类型的数据 2字节数据
端口号的取值范围： 0 ~ 65535
0 ： 不能使用
1 ~ 1023：系统端口
1024 ~ 5000： 一般应用程序接口
5001 ~ 65535： 提供给用户使用的自定义接口
3、字节序
数据在内存中存储的方式
大端序（网络字节序）：高位的数据存放在低地址位
小端序（主机字节序）： 高位的数据存放在高地址位
网络中使用大端序存储，而在我们计算机中是小端序，为了不使数据出现错误，需要转换
ntohs(6789)： 将网络字节序转换为主机字节序
htons(6789) : 将主机字节序转换为网络字节序
4、套接字 – socket
本质：套接字是一种特殊的文件描述符
主要用于网络通信
TCP的通信流程：
四、基于socket的TCP通信
1、创建套接字
#include <sys/types.h> /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int socket(int domain, int type, int protocol);参数：domain：协议族AF_INET：internet协议 IPV4AF_UNIX：本地通信AF_INET6：internet协议 IPV6type：套接字类型SOCK_STREAM：流式套接字，唯一对应TCP通信SOCK_DGARM：数据报套接字，唯一对应UDP通信SOCK_RAW：原始套接字 protocol：默认填0返回值：成功返回套接字，失败返回-1
2、绑定本机IP地址和端口号
#include <sys/types.h> /* See NOTES */#include <sys/socket.h>不同的协议对应不同的地址结构(结构体)int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);参数：sockfd：套接字addr：对应地址结构的首地址addrlen: 地址结构的长度返回值：成功返回0，失败返回-1
IPV4对应的地址结构：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 */};使用方法：struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_family = AF_INET; saddr.sin_port = htons(6666); //将主机字节序转换为网络字节序之后再赋值saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.6.48"); //将点分十进制地址转换为整数再赋值
//inet_ntoa()
3、设置监听套接字
#include <sys/types.h> /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int listen(int sockfd, int backlog);参数：sockfd：套接字backlog：设置最大连接等待队列个数返回值：成功返回0，失败返回-1
4、等待客户端连接
#include <sys/types.h> /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);参数：sockfd：套接字addr：连接客户端的地址结构首地址addrlen：地址结构长度的地址返回值：成功返回一个用于服务器数据读写的套接字，失败返回-1；accept(sockfd, NULL, NULL);
