socket
协议概念
协议：一组规则。
分层模型结构：
OSI七层模型： 物、数、网、传、会、表、应
TCP/IP 4层模型：网（链路层/网络接口层）、网、传、应
应用层：http、ftp、nfs、ssh、telnet。。。
传输层：TCP、UDP
网络层：IP、ICMP、IGMP
链路层：以太网帧协议、ARP
网络应用程序设计模式
c/s模型：
client-server
b/s模型：
browser-server
| C/S | B/S | |
|---|---|---|
| 优点 | 缓存大量数据、协议选择灵活 | 安全性、跨平台、开发工作量较小 |
| 缺点 | 安全性、跨平台、开发工作量较大 | 不能缓存大量数据、严格遵守 http |
常见协议格式
网络传输流程：
数据没有封装之前，是不能在网络中传递。
数据-》应用层-》传输层-》网络层-》链路层 --- 网络环境
以太网帧协议：
ARP协议：根据 Ip 地址获取 mac 地址。
以太网帧协议：根据mac地址，完成数据包传输。
IP协议：
版本： IPv4、IPv6 -- 4位
TTL： time to live 。 设置数据包在路由节点中的跳转上限。每经过一个路由节点，该值-1， 减为0的路由，有义务将该数据包丢弃
源IP： 32位。--- 4字节 192.168.1.108 --- 点分十进制 IP地址（string） --- 二进制
目的IP：32位。--- 4字节
IP地址：可以在网络环境中，唯一标识一台主机。
端口号：可以网络的一台主机上，唯一标识一个进程。
ip地址+端口号：可以在网络环境中，唯一标识一个进程。
UDP协议：
16位：源端口号。 2^16 = 65536
16位：目的端口号。
TCP协议：
16位：源端口号。 2^16 = 65536
16位：目的端口号。
32序号;
32确认序号。
**6个标志位**。
16位窗口大小。 2^16 = 65536
socket编程
网络套接字： socket
一个文件描述符指向一个套接字（该套接字内部由内核借助两个缓冲区实现。）
在通信过程中， 套接字一定是成对出现的。
网络字节序：
小端法：（pc本地存储） 高位存高地址。地位存低地址。 int a = 0x12345678
大端法：（网络存储） 高位存低地址。地位存高地址。
htonl --> 本地--》网络(IP) 192.168.1.11 --> string --> atoi --> int --> htonl --> 网络字节序
htons --> 本地--》网络 (port)
ntohl --> 网络--》 本地（IP）
ntohs --> 网络--》 本地（Port）
IP地址转换函数：
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst); 本地字节序（string IP） —> 网络字节序（数值）
客户端绑定服务器
af：AF_INET、AF_INET6
src：传入，IP地址（点分十进制，string）
dst：传出，转换后的 网络字节序的 IP地址。
返回值：
成功： 1
异常： 0， 说明src指向的不是一个有效的ip地址。
失败：-1
const char *inet_ntop (int af, const void *src, char *dst, socklen_t size); 网络字节序 —> 本地字节序（string IP）
af：AF_INET、AF_INET6
src: 网络字节序IP地址
dst：本地字节序（string IP）
size： dst 的大小。
返回值： 成功：dst。
失败：NULL
sockaddr地址结构： IP + port --> 在网络环境中唯一标识一个进程，用来捆绑IP，端口号。
成员：
(1) sin_family 地址结构类型 （AF_INET，AF_INET6,AF_UNIX)
(2) sin_port 端口号 (16位整数)
(3) sin_addr结构体 （INADDR_ANY:本地任意IP）
struct sockaddr_in {
__kernel_sa_family_t sin_family; /* Address family */ 地址结构类型
__be16 sin_port; /* Port number */ 端口号
struct in_addr sin_addr; /* Internet address */ IP地址
};
struct in_addr { /* Internet address. */
__be32 s_addr;
};
struct sockaddr_in a ddr;
addr.sin_family = AF_INET/AF_INET6 man 7 ip
addr.sin_port = htons(9527);
int dst;
inet_pton(AF_INET, "192.157.22.45", (void *)&dst);
addr.sin_addr.s_addr = dst;
【*】addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 取出系统中有效的任意IP地址。二进制类型。
bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, size);
socket函数：
#include
int socket(int domain, int type, int protocol); 创建一个套接字
domain：AF_INE T、AF_INET6、AF_UNIX
type：SOCK_STREAM（流式）、SOCK_DGRAM（报式）
protocol: 0 （代表默认协议）
返回值：
成功： 新套接字所对应文件描述符
失败: -1 errno
#include
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 给socket绑定一个 地址结构 (IP+port)
sockfd: socket 函数返回值
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(8888);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
addr: 传入参数(struct sockaddr *)&addr
addrlen: sizeof(addr) 地址结构的大小。
返回值：
成功：0
失败：-1 errno
int listen(int sockfd, int backlog); 设置同时与服务器建立连接的上限数。（同时进行3次握手的客户端数量）
sockfd: socket 函数返回值
backlog：上限数值。最大值 128.
返回值：
成功：0
失败：-1 errno
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); 阻塞等待客户端建立连接，成功的话，返回一个与客户端成功连接的socket文件描述符。
sockfd: socket 函数返回值
addr：传出参数。成功与服务器建立连接的那个客户端的地址结构（IP+port）
socklen_t clit_addr_len = sizeof(addr);
addrlen：传入传出。 &clit_addr_len
入：addr的大小。 出：客户端addr实际大小。
返回值：
成功：能与客户端进行数据通信的 socket 对应的文件描述。
失败： -1 ， errno
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 使用现有的 socket 与服务器建立连接
sockfd： socket 函数返回值（客户端）
struct sockaddr_in srv_addr; // 服务器地址结构
srv_addr.sin_family = AF_INET;
srv_addr.sin_port = 9527 跟服务器bind时设定的 port 完全一致。
inet_pton(AF_INET, "服务器的IP地址"，&srv_adrr.sin_addr.s_addr);
addr：传入参数。服务器的地址结构
addrlen：服务器的地址结构的大小
返回值：
成功：0
失败：-1 errno
如果不使用bind绑定客户端地址结构, 采用"隐式绑定".
TCP通信流程分析:
server:
1. socket() 创建socket
2. bind() 绑定服务器地址结构
3. listen() 设置监听上限
4. accept() 阻塞监听客户端连接
5. read(fd) 读socket获取客户端数据
6. 小--大写 toupper()
7. write(fd)
8. close();
client:
1. socket() 创建socket
2. connect(); 与服务器建立连接
3. write() 写数据到 socket
4. read() 读转换后的数据。
5. 显示读取结果
6. close()