嵌入式入门学习笔记,遇到的问题以及心得体会!
DAY29
1、实现不同主机之间的进程间通信(pc对pc)
2、服务器要同时响应多个客户端(并发服务器)
3、网络超时检测
4、广播和组播
5、本地进程间通信
6、项目
之前的项目:学生信息的增删改查,并且将学生的信息保存在本地的文件中
学习过网络编程之后:
服务器:响应客户端的指令,客户端增删改查的信息保存在服务器端数据库中、并发服务器
客户端:注册 登陆 增删改查
一、OSI模型与TCP/IP协议体系结构
二、TCP和UDP协议
三、相关知识学习
四、初步编程实现
通信规则,不同计算机之间要能够通信,必须遵循同样的通信协议
是一个参考模型,没有实现
物理层:决定了传输介质和传输信号,将桢格式变成01010101010
数据链路层:将数据组成帧格式进行发送和接收 —交换机
网络层:路由选择,找到目标子网----路由器
传输层:实现可靠传输
会话层:建立会话
表示层:数据的加密处理
应用层:具体的和人交互的应用程序 比如:微信 QQ 飞秋
这里教大家一个顺口溜来记忆七层结构都是哪七层,当然顺口溜是从考研老师王道那里学来的:
物联网淑慧实用
***物(物理层)联(链路层)网(网络层)淑(传输层)慧(会话层)实(表示层)用(应用层)***
大家可以想象物联网就像是一个大姑娘一样,又淑慧又实用。
这样应该会帮助记忆。
现在使用的是这个
但是:有的书中写的是五层
应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
总结:网络是分层的,每一层都有每一层独立的功能和协议,下层为上层提供服务
(1)TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议。 <传输层>
(2) IP(Internetworking Protocol)网间协议 。 <网络层>
(3) UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议。 <传输层>
(4) ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议。<网络层>
(5) SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议。<应用层>
(6) SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议。<应用层>
(7) HTTP(Hypertext Transfer Protocol)超文本传输协议。<应用层>
(8) FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议。<应用层>
(9) ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议。<网络层>
1、都是传输层的协议
2、TCP是有连接,可靠
3、UDP是无连接,不保证可靠
4、TCP适合于对传输质量要求较高,对传输速度要求不高的场合,大尺寸数据,比如QQ登陆、邮件
5、UDP适合于对传输质量要求不高,但是对实时性要求较高的场合,小尺寸数据,比如视频聊天
可靠:数据无误、无丢失、无失序、无重复到达
有连接:tcp是通过三次握手来实现有连接的
我们把数据的传输看作是一场男女生之间的恋爱那么:
第一次握手:男生对女生说,可以做我女朋友吗(客户端向服务器发送连接请求)
第二次握手:女生对男生说,好的,你可以做我男朋友吗(服务器应答并对客户端发送连接请求)
第三次握手:男生对女生说,好的(客户端应答)
成为男女朋友了
开始看电影
吃个烛光晚餐
爬个山呀
。。。。
第一次挥手:男生对女生说,我们分手吧(客户端向服务器发送断开连接的数据包)
第二次挥手:女生对男生说,好的(服务器应答)
女生心里是不甘的,有很多疑问,为什么?(此时如果服务器还有未向客户端发送完成的数据继续发送,发送完成进行下一步)
第三次挥手:女生对男生说,我们分手吧(服务器向客户端发送断开连接的数据包)
第四次挥手:男生对女生说,好的(客户端应答)
用户空间:0-3G 用户的应用程序 我们可以直接访问的空间
内核空间:3G-4G 内核的程序
应用程序只能访问用户空间,内核空间不能访问,要想访问,必须映射(将内核空间的物理地址映射到用户空间的虚拟地址)
1、是一个网络编程的接口
2、是一个特殊的文件
3、可以通过文件IO进行访问
4、流式套接字、数据报套接字、原始套接字
5、套接字位于应用层和传输层之间
(1)流式套接字(SOCK_ STREAM):
提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务,数据无差错、无重复的发送且按发送顺序接收。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。
(2)数据报套接字(SOCK_ DGRAM):
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。
(3)原始套接字(SOCK_ RAW):
可以对较低层次协议如IP、ICMP直接访问。
网络中主机的唯一标识
十进制点分形式 “192.168.0.151” 给人看的
域名 “www.baidu.com” 给人看的
二进制:给计算机的
IP地址=网络地址+主机地址 32位
A类:网络地址1个字节 主机地址3个字节
B类:网络地址2个字节 主机地址2个字节
C类:网络地址3个字节 主机地址1个字节
网络地址全为1 主机地址全为0
作用:判断数据是向内网发送还是向外网发送
255.255.255.0
A教室的网络地址:192.168.0 B:192.168.1
A教室的192.168.0.11 给 B教室的192.168.1.17发消息
A的IP地址192.168.0.11 B:192.168.1.17
将这俩都与255.255.255.0进行与运算,
结果如果一样就是向内网发送
结果不一样就是向外网发送
如果是向外网发送,就要发送给路由器,如何知道路由器的MAC地址,每一台主机都有自己的一张ARP表,记录了IP地址和MAC地址的对应关系,路由器的IP地址的就是我们设置的网关192.168.0.1
知道了目标主机的IP地址就能够找到目标子网,然后找到目标主机
A主机的QQ和B主机的QQ通信,IP只能使得A找到B,但是我们最终的目标是要找到B的QQ
IP:区分主机
端口号:区分进程
端口号的数据类型:unsigned short 1-65535 1-1023已被知名服务使用
大端:高字节存放在低地址,低字节存放在高地址
小端:高字节存放在高地址,低字节存放在低地址
A 大端 —》 B 小端
如何解决:
A在发送数据之前,先数据从本机字节序转换成网络字节序
B收到数据之后,将网络字节序转换成自己的本机字节序
网络字节序:大端
服务器:被动的一方
客户端:主动的一方
接电话的一方:
1、得到一部手机
2、办卡(手机号码和手机进行了绑定)
3、使得手机处于可以接听的状态
4、接听电话
5、通话
6、挂电话
打电话的一方:
1、得到一部手机
2、办卡
3、打电话
4、通信
5、挂电话
1、创建一个套接字 socket
2、绑定IP地址和端口号 bind
3、使得服务处于被动等待连接的状态 listen
4、建立连接 accept
5、通信 send/recv write/read
6、关闭套接字 close
1、创建一个套接字 socket
2、绑定IP地址和端口号 bind
3、请求连接 connect
4、通信 send/recv
5、关闭套接字 close
//bind函数要求的类型
struct sockaddr
{
u_ short sa_ family; //地址族AF_ _xxx
char sa_ data[14]; // 14字节协议地址
};
//实际上用的
struct sockaddr_ in struct sockaddr_ un
{
u_ short sin_ family; // 地址族,AF_ INET,2 bytes
u_ short sin_ port;//端口,2 bytes
struct in_ addr sin_ addr; // IPV4地址,4 bytes
char sin_ zero[8]; // 8 bytes unused,作为填充
};
//网络字节序的二进制值
// internet address
struct in addr
{
in_ addr_ t s_ addr;
// u32 network address
};
主机字节序到网络字节序
u_ long htonl ( long hostlong) ;
u_ short htons (u_ short short) ;
网络字节序到主机字节序
u_ long ntohl (u_ long hostlong) ;
u_ short ntohs (u_ short short) ;
将strptr所指的字符串转换成32位的网络字节序二进制值
#include
int inet_ aton(const char *strptr,struct in_ addr *addrptr);
//功能同上,返回转换后的地址。
in_ _addr_ _t inet_ _addr(const char *strptr);
//将32位网络字节序二进制地址转换成点分十进制的字符串。
char *inet_ _ntoa(stuct in_ _addr inaddr);
int listen (int sockfd, int backlog);
sockfd: 监听连接的套接字
backlog:
1>指定了正在等待连接的最大队列长度,它的作用在于处理可能同时出现的几个连接请求。
2>DoS(拒绝服务)攻击即利用了这个原理,非法的连接占用了全部的连接数,造成正常的连接请求被拒绝。
返回值: 0或-1
int accept(int sockfd, struct sockaddr * addr,socklen t *addrlen) ;
返回值:已建立好连接的套接字或-1
头文件:
#include
#include
sockfd :监听套接字.
addr:对方地址
addrlen: 地址长度
服务器端有两种套接字:
1、监听套接字:等待客户端连接
2、连接套接字:和客户端通信
注意:客户端可以不绑定,系统会分配端口号以及会绑定本机的IP,服务器必须绑定,因为服务器必须有一个固定的IP和端口号,客户端才能够找到
int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_ addr, int addrlen);
返回值: 0或-1
头文件:
#include
#include
sockfd : socket返回的文件描述符
serv_ addr: 服务器端的地址信息
addrlen : serv addr的长度
connect( )是客户端使用的系统调用。
1>tcpclient.c-----------------------------------------展示代码如下:
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
//创建套接字
int sockFd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sockFd < 0)
{
perror("socket error!");
return -1;
}
printf("socket ok!\n");
//请求连接
struct sockaddr_in servAddr = {
0};
servAddr.sin_family = PF_INET;
servAddr.sin_port = htons(8888);
servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.150");//这里IP地址改成自己的
int ret = connect(sockFd, (struct sockaddr *)&servAddr, sizeof(servAddr));
if(ret < 0)
{
perror("connect error!");
close(sockFd);
return -1;
}
printf("connect ok!\n");
//发送消息
char buf[1024] = {
0};
gets(buf);
ret = write(sockFd, buf, sizeof(buf));
if(ret < 0)
{
perror("write error!");
close(sockFd);
return -1;
}
//关闭套接字
close(sockFd);
return 0;
}
2>tcpserver.c-----------------------------------------展示代码如下:
#include
#include
#include
#include
#include
/*
* TCP服务器
* 接收客户端发送的消息并打印
*/
int main()
{
//创建套接字
int sockFd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sockFd < 0)
{
perror("socket error!");
return -1;
}
printf("socket ok!\n");
//绑定地址信息(ip+port)
struct sockaddr_in servAddr = {
0};
servAddr.sin_family = PF_INET;
servAddr.sin_port = htons(8888);
servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.150");//这里IP地址改成自己的
int ret = bind(sockFd, (struct sockaddr *)&servAddr, sizeof(servAddr));
if(ret < 0)
{
perror("bind error!");
close(sockFd);
return -1;
}
printf("bind ok!\n");
//监听
//将主动的套接字变成被动等待连接的套接字
ret = listen(sockFd, 1);
if(ret < 0)
{
perror("listen error!");
close(sockFd);
return -1;
}
printf("listening\n");
//建立连接
int connFd = accept(sockFd, NULL, NULL);
if(connFd < 0)
{
perror("accept error!");
close(sockFd);
return -1;
}
printf("accept ok!\n");
//接收消息
char buf[1024] = {
0};
ret = read(connFd, buf, sizeof(buf));
if(ret < 0)
{
perror("read error!");
close(sockFd);
close(connFd);
return -1;
}
printf("recv:%s\n", buf);
//关闭套接字
close(sockFd);
close(connFd);
return 0;
}
如若有不着不正确的地方,还望大家指出,感谢!