TCP/ IP协议栈与SOCKET

tcp/ip

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传输层

传输层及其以下的机制由内核提供，应用层由用户进程提供(socket编写 应用程序)，应用 程序对通讯数据的含义进行解释，而传输层及其以下处理通讯的细节，将数据从一台计算机通过一定的路径发送到另一台计算机。应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部(header) ，称为封装(Encapsulation)
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socket

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Linux网络编程API介绍

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tcp

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udp

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Linux网络通信流程-TCP

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客户端

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  1. #include <sys/types.h>      // 类型定义
  2. #include <sys/socket.h>     //提供网络通信函数
  3. #include<unistd.h>          //针对系统调用的封装fork,pipe read write 等
  4. #include<netinet/in.h>      // 互联网地址族定 义数据结构sockaddr_ in
  5. # include<arpa/inet.h>      //提供IP地址转换函数
  6. #include<stdio.h>
  7. #include<string.h>
  8. //服务器            B/S C/S     tcp/ip
  9. //1、创建套接字     socket
  10. //发起连接          connect
  11. //5、收发数据       send/recv
  12. //6、关闭套接字     close
  19. int main(){
  20. //1、创建套接字     socket
  21.     int hSock = 0;
  22.     hSock = socket(
  23.         AF_INET,        //协议族
  24.         SOCK_STREAM,    //套接字类型
  25.         IPPROTO_TCP     //协议类型
  26.     );
  28. //发起连接          connect
  29.     printf("connect......\n");
  30.     struct sockaddr_in saddr;
  31.     inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&saddr.sin_addr);//填写服务器ip地址192.168.78.130
  32.     saddr.sin_port = htons(12345);                      //主机字节序转换成网络字节序，服务端口
  33.     saddr.sin_family = AF_INET;                         //网络协议
  34.     int addrlen = sizeof(saddr);                        //地址大小
  35.     connect(hSock,(struct sockaddr*)&saddr,addrlen);
  38. //5、收发数据       recv/send
  39.     char buff[1024]={};
  41.     recv(                   //接收客户消息，阻塞
  42.         hSock,
  43.         buff,
  44.         1024,
  45.         0
  46.     );
  47.     printf("接收到服务消息：%s\n",buff);
  48.     send(
  49.         hSock,         //客户套接字
  50.         "hello server",               //数据包
  51.         15,     //数据长度
  52.         0                   //默认0
  53.     );
  55. //6、关闭套接字     close
  56.     close(hSock);
  57.     return 0;
  58. }

服务端

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  1. #include <sys/types.h>      // 类型定义
  2. #include <sys/socket.h>     //提供网络通信函数
  3. #include<unistd.h>          //针对系统调用的封装fork,pipe read write 等
  4. #include<netinet/in.h>      // 互联网地址族定 义数据结构sockaddr_ in
  5. # include<arpa/inet.h>      //提供IP地址转换函数
  6. #include<stdio.h>
  7. #include<string.h>
  8. //服务器            B/S C/S     tcp/ip
  9. //1、创建套接字     socket
  10. //2、绑定           bind
  11. //3、监听           listen
  12. //4、等待连接       accept
  13. //5、收发数据       send/recv
  14. //6、关闭套接字     close
  21. int main(){
  22. //1、创建套接字     socket
  23.     int hSock = 0;
  24.     hSock = socket(
  25.         AF_INET,        //协议族
  26.         SOCK_STREAM,    //套接字类型
  27.         IPPROTO_TCP     //协议类型
  28.     );
  29. //2、绑定           bind
  30.     struct sockaddr_in saddr;
  31.     inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&saddr.sin_addr);//填写服务器ip地址192.168.78.130
  32.     saddr.sin_port = htons(12345);                      //主机字节序转换成网络字节序，服务端口
  33.     //0x12345678    =>  78 56 34 12 小端    
  34.     //0x12345678    =>  12 34 56 78 大端    
  35.     //现在的cpu都是小端，1234读到内存会变成34 12
  36.     saddr.sin_family = AF_INET;                         //网络协议
  37.     int addrlen = sizeof(saddr);                        //地址大小
  38.     bind(hSock,(struct sockaddr*)&saddr,addrlen);                        //绑定服务器地址
  39. //3、监听           listen
  40.     printf("listen......\n");
  41.     listen(hSock,SOMAXCONN);                            //一次最多多少个客户连接上服务器
  43. //4、等待连接       accept
  44.     struct sockaddr_in clientaddr={};
  45.     int clientsock = accept(                          //返回客户端套接字，之后所有和客户通讯都是通过这个套接字        
  46.         hSock,                                       //服务 器套接字
  47.         (struct sockaddr*)&clientaddr,                      //客户端地址
  48.         &addrlen);                                            //地址大小
  49.    // char sipaddr[100];
  50.    char sipaddr[100];
  51.     //将数字转换成ip地址字符串]
  52.     inet_ntop(AF_INET,&clientaddr.sin_addr,sipaddr,100);
  53.     printf("有客户连接：[%s]:%d\n",sipaddr,ntohs(clientaddr.sin_port));
  55. //5、收发数据       send/recv
  56.     char buff[1024]={"hello client!\n"};
  57.     send(
  58.         clientsock,         //客户套接字
  59.         buff,               //数据包
  60.         strlen(buff)+1,     //数据长度
  61.         0                   //默认0
  62.     );
  63.     recv(                   //接收客户消息，阻塞
  64.         clientsock,
  65.         buff,
  66.         1024,
  67.         0
  68.     );
  69.     printf("接收到客户 %s:%d  内容:%s\n",sipaddr,ntohs(clientaddr.sin_port),buff);
  71. //6、关闭套接字     close
  72.     close(hSock);
  73.     close(clientsock);
  74.     return 0;
  75. }

Linux网络通信流程-UDP

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服务端

  1. #include <sys/types.h>      // 类型定义
  2. #include <sys/socket.h>     //提供网络通信函数
  3. #include<unistd.h>          //针对系统调用的封装fork,pipe read write 等
  4. #include<netinet/in.h>      // 互联网地址族定 义数据结构sockaddr_ in
  5. # include<arpa/inet.h>      //提供IP地址转换函数
  6. #include<stdio.h>
  7. #include<string.h>
  9. // UDP编程
  10. // 1.创建套接字
  11. // 2. 绑定
  12. // 3.接收消息
  13. // 4. 发消息
  14. // 5.关闭套接字
  15. int main(){
  16.     // 1.创建套接字
  17.     int sock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
  20.     // 2.綁定
  21.     struct sockaddr_in saddr;
  22.     inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&saddr.sin_addr);//填写服务器ip地址192.168.78.130
  23.     saddr.sin_port = htons(12345);                      //主机字节序转换成网络字节序，服务端口
  24.     saddr.sin_family = AF_INET;                         //网络协议
  25.     int addrlen = sizeof(saddr);                        //地址大小
  26.     bind(sock,(struct sockaddr*)&saddr,addrlen);
  28.     printf("wait  client  connect  ...");
  29.     // 3.接收消息
  30.     char buff[1024] = {};
  31.     struct sockaddr_in clientaddr = {};     //客户地址
  32.     recvfrom(
  33.         sock,                               //套接字
  34.         buff,                               //缓冲区
  35.         1024,                               //缓冲区大小
  36.         0,                                 //标志，默认0
  37.         (struct sockaddr*)&clientaddr,      //接收客户地址，之后用这个地址给客户发消息
  38.         &addrlen                             //地址长度
  39.     );
  40.     char sipaddr[100];
  41.     //将数字转换成ip地址字符串]
  42.     inet_ntop(AF_INET,&clientaddr.sin_addr,sipaddr,100);
  43.     printf("有客户连接：[%s]:%d   内容是：%s\n",sipaddr,ntohs(clientaddr.sin_port),buff);
  44.     // 4. 发消息
  45.     sendto(
  46.         sock,
  47.         "hello 客户端!",
  48.         18,
  49.         0,
  50.         (struct  sockaddr*)&clientaddr,
  51.         addrlen
  52.     );
  54.     // 5.关闭套接字
  55.     close(sock);
  56. }

客户端

  1. #include <sys/types.h>      // 类型定义
  2. #include <sys/socket.h>     //提供网络通信函数
  3. #include<unistd.h>          //针对系统调用的封装fork,pipe read write 等
  4. #include<netinet/in.h>      // 互联网地址族定 义数据结构sockaddr_ in
  5. # include<arpa/inet.h>      //提供IP地址转换函数
  6. #include<stdio.h>
  7. #include<string.h>
  9. // UDP编程
  10. // 1.创建套接字
  11. // 2.发消息
  12. // 3.接收消息 
  13. // 5.关闭套接字
  14. int main(){
  15.     // 1.创建套接字
  16.     int sock = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
  19.     // 2.发消息
  20.     struct sockaddr_in saddr;
  21.     inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&saddr.sin_addr);//填写服务器ip地址192.168.78.130
  22.     saddr.sin_port = htons(12345);                      //主机字节序转换成网络字节序，服务端口
  23.     saddr.sin_family = AF_INET;                         //网络协议
  24.     int addrlen = sizeof(saddr);                        //地址大小
  25.     //发消息给服务端
  26.     sendto(
  27.         sock,
  28.         "hello 服务器!",
  29.         18,
  30.         0,
  31.         (struct  sockaddr*)&saddr,
  32.         addrlen
  33.     );
  34.     printf("发送成功！\n");
  36.     // 3.接收消息
  37.     char buff[1024] = {};
  38.     recvfrom(
  39.         sock,                               //套接字
  40.         buff,                               //缓冲区
  41.         1024,                               //缓冲区大小
  42.         0,                                 //标志，默认0
  43.         (struct sockaddr*)&saddr,      //接收服务端地址
  44.         &addrlen                             //地址长度
  45.     );
  46.     printf("接到服务断消息:%s\n",buff);
  48.     // 5.关闭套接字
  49.     close(sock);
  50. }

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