TCP_IP网络编程的预备知识

1970-01-01

字数统计: 1.2k字 | 阅读时长≈ 4分

TCP/IP网络编程的预备知识

1.Socket简介

是一个编程接口，系统内核提供的系统调用，代表着网络变成的一种资源。
是一种特殊的文件描述符(everything in Unix is a file)，所以可以使用文件io的部分函数。
并不仅限于TCP/IP协议。
面向连接(Transmission Control Protocol-TCP/IP)。
无连接(User Datagram Protocol-UDP和Inter-network Packet Exchange-IPX)

2.Socket的类型

流武套接字(SOCKSTREAM)：唯一对应着TCP
提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务,数据无差错、无重复的发送直按发送顺序接收。内设置流量控制,避免数据流淹没慢的接收方。数据被看作是字节流,无长度限制。
数据报套接字(SOCKDGRAM)：唯一对应着UDP
提供无连接服务。数据包以独立数据包的形式被发送,不提供无差错保证,数据可能丢失或重复,顺序发送,可能乱序接收。
原始套接字(SOCK RAW)：对应着多个协议

可以对较低层次协议如IP、ICMP直接访问。

原始套接字跨过了传输层，直接工作在网络层：

3.IP地址

IP地址是Internet中主机的标识
Internet中的主机要与别的机器通信必须具有一个IP地址。

IP地址为32位(IPv4)或者128位(IPv6)。
每个数据包都必须携带目的IP地址和源IP地址,路由器依靠此信息为数据包选择路由。
表示形式:常用点分形式,如202. 38.64.10,最后都会转换为一个32位的无符号整数。
IP地址分类。

局域网IP: 192. XXx.XXx.XXX 10. XXx.XXX.XXX
广播IP: xxx. Xx.xx. 25, 255.25.255. 255全网广播)
组播IP: 224.Xxx.Xx.XXX.39. xx.xxxxxxxx

子网掩码。

mobileIPV6: 针对手机等移动的网络，设备注册网络分配local IP(本地册的IP)和和基站传输用的roam IP (漫游IP或临时IP)，举例：当设备从一个城市到另一个城市会切换基站，所以ipv4地址一定会改变，mobileIPV6地址的话local IP不会变注册网络分配保存在本地的，roam IP会变因基站切换了，所以还可以通过local IP找到这个设备。

4.端口号

为了区分一台主机接收到的数据包应该转交给哪个任务来进行处理,使用端
口号来区别。
TCP端口号与UDP端口号独立。
端口号一般由IANA (Internet Assigned Numbers Authority)管理
1.众所周知端口: 1 ~ 1023 (1 ~ 255之间为众所周知端口, 256 ~ 1023端口通常由UNIX系统占用），FTP：21，SSH：22，HTTP：80，HTTPS：469
2.保留端口: 1024 ~ 5000（不建议使用）
3.可以使用的：5000 ~ 65535

4.16位数据（1 ~ 65535）

5.TCP和UDP的端口是相互独立的，例如：两个进程分别采用TCP和UDP而且端口号都是5000。

网络通信是由：IP地址（哪台机器） + 端口号（机器的哪个任务）

网络应用编程掌握：

网卡驱动编程掌握：

网络数据解析到网络层后发往传输层的各种走向：

5.字节序

网络中传输的数据必须按网络字节序,即大端字节序
在大部分PC机（cpu是小端模式），当进程将整数送入socket前，需要转化成网络字节序（大端）；当进程从sockert取整数后，要转换成小端字节序。
网络中传输一个整数有字节序之分，因为整数占四个字节，而如果传输的是字符串则没有字节序之分，因为每个字符只占一个字节。

linux提供的字节序转换函数：

//主机字节序到网络字节序
u_long htonl (u_long hostlong);  // host to network long
u_short htons (u_short short);  // host to network short

//网络字节序到主机字节序
u_long ntohl (u_long hostlong);
u_short ntohs (u_short short);

IP地址转换函数：

in addr_t inet_addr (const char *cp);
//cp:点分形式的IP地址,结果是32位整数(内部包含了字节序的转换,默认是网络字节序的模式)
//特点: 1.仅适应于IPV4
//     2.当出错时,返回-1
//     3.此函数不能用于255. 255. 255.255的转换,全1

#include <arpa/inet.h>
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
//特点: 1.适应于IPV4和IPV6
//     2.能正确的处理255. 255. 255. 255的转换问题
//参数:
//1. af:t协(AF_INET或AF INET6)
//2. src:是一个指针(填写点分形式的IP地址[主要指IPV4])
//3. dst:转换的结果给到dst
//特殊点：
//返回：1代表成功 0：代表错误

本文作者： 龙兄嵌入式
本文链接： https://hexo.880755.xyz/1970/01/01/zblog/download/53.TCP_IP网络编程的预备知识/