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新手上路系列11:网络编程基础知识与服务器搭建

yizhe0731 2017-08-17 10:40 155 查看
1、TCP / IP 理论基础

1) 对于网络理论介绍一般采用OSI七层网络模型,但linux 中网络栈的介绍一般分为四层的Internet模型,分别是:应用层、传输层、网际层、网络接口。其中需要提的是传输

层。它对应的网络协议有TCP与UDP。传输控制协议(TCP)的可靠性与准确性强,由于它 的“三次握手”传输速度就相对较慢。而用户数据报文协议(UDP)是一种不可靠的

非连接型传输方式。但其速度快开销小的优点使其任然有很多应用方面,比如视频点播等。

2)端口:是一种无符号的short 型类型数据。用于在一台主机上定位一个进程。

3)网络编程通过Socket(套接字)接口实现,Socket是一种文件描述符。套接字有三种类型,常用的有前两种:流式套接字(SOCK_STREAM),它可以提供可靠的,面向

连接的通讯流。它使用的是保证数据传输正确性和顺序性的TCP协议。而数据报套接字(SOCK_DGRAM)定义了一种无连接的服务,数据通过相互独立的报文进行传输,是无

序的,并且不保证可靠,无差错校验,它使用数据报协议UDP。

2、搭建服务器:

1)一些小细节及需要的函数等:

地址结构:有一种老式的sockaddr 数据结构操作,而一般不使用它,而是使用与其等价的sockaddr_in的数据结构。

地址转换:IP地址通常是由数字加点的形式表示,而需要使用的是32位整数,所以需要这样2个函数来转化:

转为32位:int inet_aton(const char *cp,struct in_addr *inp)

转为数字加点:char *inet_ntoa(struct in_addr in)

大小端转化:网络中数据传输是用大端,而系统内部则是用小端存储。常用的转化函数有下面两个:

32位长整型小端转大端:uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

     
16位短整型小端转大端: uint16_t htons(uint16_t hostshort);

n:network,h:host, l:长整型 , s:短整型。

创建过程:

socket:创建一个套接字

bind:绑定本地IP和端口到socket

listen:监听套接字。(这边的套接字不能用来通信,职责是监听客户端的连接)

accept:接收连接

收发数据,用函数send() 和recv() ,或者read() 和 write()。

下面就是代码实现:

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

#define PORT  9999

int main()
{
//1、创建socket
int listen_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listen_socket == -1)
{
perror ("socket");
return -1;
}

// 2、命名套接字,绑定本地的ip地址和端口
#if 0
struct sockaddr_in
{
short int sin_family;  /* Internet地址族 */
unsigned short int sin_port;  /* 端口号 */
struct in_addr sin_addr;   /* IP地址 */
unsigned char sin_zero[8];  /* 填0 */
};

struct in_addr
{
unsigned long s_addr;
}

#endif
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family  = AF_INET;     // 设置地址族
addr.sin_port    = htons(PORT); // 设置本地端口
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   // 使用本地的任意IP地址

int  ret = bind(listen_socket,  (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
if (ret == -1)
{
perror ("bind");
return -1;
}

// 3、监听本地套接字
ret = listen(listen_socket, 5);
if (ret == -1)
{
perror ("listen");
return -1;
}

printf ("等待客户端连接.......\n");

// 4、接收连接
// 监听套接字不能用来与客户端进行通信,它的职责是监听客户端的连接
// accpet 处理客户端的连接,如果成功接收,会返回一个新的套接字,用来与客户端进行通信
// accept的第三个参数 是一个传入传出参数
struct sockaddr_in client_addr; // 用来保存客户端的ip和端口信息
int len = sizeof(client_addr);
int client_socket = accept(listen_socket,   (struct sockaddr *)&client_addr,  &len);
if (client_socket == -1)
{
perror ("accept");
}

printf ("成功接收一个客户端: %s\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
char buf[1024];
while (1)
{
int ret = read (client_socket, buf, 1023);
buf[ret] = '\0';
printf ("%s\n", buf);

//write (client_socket, buf, ret);
}

return 0;
}

在创建客户端之前,我们可以使用telnet命令,在终端上直接连接服务器来测试:



退出方式为:Ctrl + ' ] ' ,再输入quit 或 q 即可。





                                            
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