Linux C——网络编程基础知识

一、网络模型

1.TCP网络模型

 

2.UDP网络模型

 

二、网络基础——套接字

是一种特殊的IO接口，是一种文件描述符；

是一种常用的进程之间的通信，本地，不同主机之间通信；

Socket可用网络地址结构

{协议，本地地址，本地端口}表示。

1.套接字的类型

①流式套接字SOCK_STREAM

提供可靠的、面向连接的通信流，保证数据传输的可靠性和按序收发。TCP属于流式；

②数据报套接字SOCK_DGRAM

不可靠，无连接的服务。UDP

③原始套接字SOCK_RAM

对底层协议进行访问，不方便，对一些协议开发。

 

2.IP地址转换

两种形式：十进制点分形式，32位二进制形式。

IPV4地址转换函数：

Inet_aton(),inet_addr(),  inet_ntoa()

IPV4 ,IPV6兼容:

Inet_pton(), inet_ntop();

十进制点分形式转换成二进制形式：

Inet_addr(),  inet_pton();

二进制地址转换成十进制点分形式：

Inet_ntop()

 

①inet_addr函数

函数作用：十进制转换成二进制

函数原型：Int inet_addr(const char *strptr);

参数：Strptr：要转换的IP地址字符串

返回值：成功：32位二进制IP地址（网络字节序）

        出错：-1

②inet_pton函数

作用：十进制转换成二进制

函数原型：Int inet_pton(int family, const char *Src,void *dst);

参数：Family：AF_INET，IPV4协议；    AF_INET6，IPV6协议；

      Src：要转换的IP地址字符串；

      Dst：存放转换后的地址的缓冲区

返回值：成功：0；

        出错：-1；

 

3.地址及处理顺序

地址结构处理

struct sockaddr

{

     unsigned short sa_family; /*地址族*/

     char sa_data[14]; /*14字节的协议地址，包含该socket的IP地址和端口号。*/

};

struct sockaddr_in

{

     short int sa_family; /*地址族*/

     unsigned short int sin_port; /*端口号*/

     struct in_addr sin_addr; /*IP地址*/

     unsigned char sin_zero[8]; /*填充0 以保持与struct sockaddr同样大小*/

};

这两个数据类型是等效的，可以相互转化，通常sockaddr_in数据类型使用更为方便。在建立socketadd或sockaddr_in后，就可以对该socket进行适当的操作了。

sa_family字段可选的常见值：

数据存储优先顺序

计算机数据存储有两种字节优先顺序：高位字节优先（称为大端模式）和低位字节优先（称为小端模式，PC机通常采用小端模式）。Internet上数据以高位字节优先顺序在网络上传输，因此在有些情况下，需要对这两个字节存储优先顺序进行相互转化。

htonl()4字节主机字节序转换为网络字节序

ntohl()4字节网络字节序转换为主机字节序

htons()2字节主机字节序转换为网络字节序

ntohs()2字节网络字节序转换为主机字节序

地址格式转化

用户在表达地址时通常采用点分十进制表示的数值字符串（或者是以冒号分开的十进制IPv6地址），而在通常使用的socket编程中所使用的则是二进制值（例如，用in_addr结构和in6_addr结构分别表示IPv4和IPv6中的网络地址），这就需要将这两个数值进行转换。

这里在IPv4中用到的函数有inet_aton()、inet_addr()和inet_ntoa()，而IPv4和IPv6兼容的函数有inet_pton()和inet_ntop()。inet_pton()函数是将点分十进制地址字符串转换为二进制地址而inet_ntop()是inet_pton()的反操向作，将二进制地址转换为点分十进制地址字符串。

 

三、套接字编程

使用TCP时的socket编程

 

使用UDP时的套接字编程

与套接字编程的相关函数在下一篇中介绍