UNIX环境高级编程-读书笔记-网络编程（二）

TCP 和UDP 网络通信的实现

1.三种网络地址类型

struct sockaddr_in ipv4的网络地址

struct sockaddr_in6 ipv6的网络地址

struct sockaddr 通用的网络地址

2.TCP 和 UDP

tcp : 传输控制协议 transport control protocol

特点：面向字节流 面向链接 可靠的 通信协议

udp: 用户数据报协议 user datagram protocol

特点：面向数据报 无链接 不可靠 通信协议

说明：tcp协议是面向字节流的，而且是实时的通信，通信的双方必须同时实时的链接，才能确保这种通信的实现，所以说他是可靠的

但是udp这种通信的协议，双方是无链接的，发送方把数据发送到网络，然后接受方从网络中接受数据，但是这种通信不是实时的，双方并没有同时的保持链接，因此，就可能造成一定的数据的丢失，所以才说是不可靠的。

3.软件系统体系结构：

1.c/s –client/server 客户/服务器结构

通过将任务合理的分配给客户端和服务器端，降低了系统的开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。

2.b/s –browser/server 浏览器/服务器结构

是对c/s结构的一种演化，用户界面完全通过浏览器实现，一部分在前端实现，但是主要的事务都是在服务器实现，形成所谓的3-tier结构，

区别：

1.c/s主要是建立在局域网，b/s主要数建立在广域网。

2.c/s一般面向的固定的用户群，对信息的安全的控制能力强，但是b/s一般面向不可知的

用户群，对信息的安全的控制能力比较弱。

3.c/s程序不可避免的整体性的考虑，所以他的构建的重用性，显然没有b/s那么好。

4.处理的问题不同：c/s处理的用户面比较固定，安全要求高，与操作系统有关，一般都是相同的操作系统。 b/s是在广域网上的，面向的用户群不是固定的，与操作系统的关系最小。

4.TCP通信的实现。

我使用的是c/s的架构。

客户端：

1.socket —> 2.（bind）–>3.connect —->4.read/write —->5.close

解释：

1.socket: 创建网络链接和通信套接字

函数：int socket();

2.bind:绑定网络地（改变套接字里面的ip地址和端口号）

函数：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

sockfd:套接字

addr:struct sockaddr 类型的地址 这个是自己的网络地址

addrlen: 前面地址的长度

返回值：成功 0，失败返回 -1 ，可以使用perro函数

说明：在客户端我们一般不需要对自己的地址进行绑定，因为，一般也没有别的地址会主动的和一个客户端进行链接。

3.connect :发起链接：

函数：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

sockfd: 套接字

addr: 网络地址 这个是服务器的网络地址，

addrlen:地址的长度

返回值：成功 0 失败 -1 可以使用perror函数

说明:connect 里面的地址就是我要和谁链接就写谁的地址，所以在使用的时候，之前一定要

先对要和谁连的那个主机的地址进行设置：

包括：

sin_family 协议族

sin_port 端口号

sin_addr.s_addr ip地址

4.read/write也就是在和服务器通信是的时候从套接字里面的读写的一些操作

5.close 关闭套接字

由于套接字其实就是一个文件，所以在使用后，要对他进行关闭操作

函数：close()

服务器端

1.socket—->2.bind—->3. listen —->4.accept—>5.read/write—->6.close–>close

详解：

1.socket 创建网络链接套接字。

函数：int socket();

2.bind:绑定网络地（改变套接字里面的ip地址和端口号）

函数：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

sockfd:套接字

addr:struct sockaddr 类型的地址 这个是自己的网络地址

addrlen: 前面地址的长度

返回值：成功 0，失败返回 -1 ，可以使用perro函数

说明：在服务器端，必须事先设定好自己的网络地址，只有这样别人才能和你链接上.

绑定之前先对自己的网络地址尽心设置，包括：

sin_family 协议族

sin_port 端口号

sin_addr.s_addr ip地址

3.listen 开启监听

函数：int listen(int sockfd, int backlog);

sockfd: 链接套接字

backlog: 允许监听的最大个数

返回值：成功 0 失败 -1 可以使用perror函数

说明：listen 函数的作用就是监听网络中是否有要和我进行链接的消息，backlog的个数，

其实就是允许链接的最大的个数。

还有一点注意的是：sockfd 是链接套接字，不是通信套接字。

他监听的只是链接套接字。

4.accept:接受链接，获取客户端的网络地址。

函数：int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

sockfd : 链接套接字

addr: 网络地址 【执行此函数以后，里面存的就是客户端的网络地址】

addrlen :网络地址的大小 【注意，这里传参的是变量的 地址】

返回值：返回值是一个套接字，我们称这个套接字 叫做通信套接字。

5.read/write

获取链接以后的一些读取操作。

6.close 关闭通信套接字

7.close 关闭链接套接字

总结：

1.c/s的架构的通信的基本的过程就是双方各自建立套接字来进行链接，链接以后，双方

通过套接字进行通信，一方向套接字里面写，一方从套接字里面读。

具体的就是：

客户端把自己的请求发送给服务器端。服务器端接受信息，进行解析，判断客户端的请求

的类型，然后处理请求，处理完成后，给客户端一个恢复。

2.需要注意一点的就是，客户端只有一个套接字，这个套接字即用来链接，也用来通信。

服务器端有两个套接字，一个由socket函数创建，用来链接 —-链接套接字

一个由accept函数创建，用来通信 —-通信套接字

3.在服务器端，在listen函数没有从网络中监听到链接信息的时候，accept函数一直处于一个阻塞等待的状态，

一旦监听到了链接信号，accept就会接受链接，创建通信套接字。

4.在客户端和服务器端，对于read/write

对于read() 接受：

如果没有发送数据，read函数处于一个阻塞的状态

如果对方关闭了套接字，就会直接返回零

对于write函数。

如果对方关闭了套接字，就会直接的返回 0