广域网:又称外网、公网。是连接不同地区局域网或城域网进行计算机通信的远程公共网络。
局域网:在一定的通信范围内,有很个多计算机组成的私有网络就叫局域网。(这些计算机相互之间是可以通信的,但是不能直接访问外网(可以通过网线或代理服务器就可以访问外网))
IP互联网协议地址(Internet Protocol):本质是一个整型数,用于表示计算机在网络中的地址。IP协议版本有两个:IPv4和IPv6
IPv4(Internet Protocol version4):
IPv6(Internet Protocol version6):
使用一个128位的整型数描述一个IP地址,16个字节
也可以使用一个字符串描述这个IP地址:2001:0db8:3c4d:0015:0000:0000:1a2f:1a2b
分成了8份,每份2字节,每一部分以16进制的方式表示
按照IPv6协议计算,可以使用的IP地址共有 个
在windows上查看ip的命令:ipconfig
在Linux上查看ip的命令:ifconfig
ping www.baidu.com # 测试是否可用连接外网
ping 局域网ip地址 # 测试是否可用连接局域网
端口的作用是定位到主机上的某一个进程,通过这个端口进程就可以接收到对应的网络数据了
比如: 在电脑上运行了微信和QQ, 小明通过客户端给我的的微信发消息, 电脑上的微信就收到了消息, 为什么?
- 运行在电脑上的微信和QQ都绑定了不同的端口
- 通过IP地址可以定位到某一台主机,通过端口就可以定位到主机上的某一个进程
- 通过指定的IP和端口,发送数据的时候对应的端口就能接收到数据了
注意:通过IP地址可以找到一个主机, 通过端口port定位到某一个进程
应用层 |
http ftp KCP MQTT Modbus(各种协议) |
表示层 |
数据加解密 |
会话层 |
进程管理 |
传输层 |
端到端 端口指向具体进程 UDP / TCP |
网络层 |
统一为上层提供同样的身份信息 IP地址 |
数据链路层 |
数据的错误检错 规定身份信息(不同的网络拓扑结构身份信息就不同) |
物理层 | 电气规范 |
socket套接字:一种通用的网络编程接口。
socket 本身是一种进程间通信的方式,最开始可以作为本地的进程之间数据的传输方式。在本地可以通过进程 PID 来唯一标识一个进程,但是在网络中这是行不通的。
而非本地的进程,该怎么标识自己那,就是前面我们说的 IP 地址和端口号了。
字节序,顾名思义字节的顺序,就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序,也就是说对于单字符来说是没有字节序问题的,字符串是单字符的集合,因此字符串也没有字节序问题。
数据在计算机主要有两种存储方式大端和小端。
Little-Endian -> 主机字节序 (小端)
Big-Endian -> 网络字节序 (大端)
#include
// u:unsigned
// 16: 16位, 32:32位
// h: host, 主机字节序
// n: net, 网络字节序
// s: short
// l: int// 这套api主要用于 网络通信过程中 IP 和 端口 的 转换
// 将一个短整型从主机字节序 -> 网络字节序
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
// 将一个整型从主机字节序 -> 网络字节序
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);// 将一个短整型从网络字节序 -> 主机字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort)
// 将一个整型从网络字节序 -> 主机字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
// 主机字节序的IP地址转换为网络字节序
// 主机字节序的IP地址是字符串, 网络字节序IP地址是整形
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);参数:
af: 地址族(IP地址的家族包括ipv4和ipv6)协议
AF_INET: ipv4格式的ip地址
AF_INET6: ipv6格式的ip地址
src: 传入参数, 对应要转换的点分十进制的ip地址: 192.168.1.100
dst: 传出参数, 函数调用完成, 转换得到的大端整型IP被写入到这块内存中
返回值:成功返回1
失败返回0或者-1
#include
// 将大端的整型数, 转换为小端的点分十进制的IP地址
const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);参数:
af: 地址族协议
AF_INET: ipv4格式的ip地址
AF_INET6: ipv6格式的ip地址
src: 传入参数, 这个指针指向的内存中存储了大端的整型IP地址
dst: 传出参数, 存储转换得到的小端的点分十进制的IP地址
size: 修饰dst参数的, 标记dst指向的内存中最多可以存储多少个字节
返回值:成功: 指针指向第三个参数对应的内存地址, 通过返回值也可以直接取出转换得到的IP字符串
失败: NULL
以下两个函数:只能转换ipv4格式的ip地址
// 点分十进制IP -> 大端整型
in_addr_t inet_addr (const char *cp);// 大端整型 -> 点分十进制IP
char* inet_ntoa(struct in_addr in);
udp是一个无连接的,不可靠的,用户数据报协议,这个协议是一个传输层协议
UDP通信流程图: