嵌入式学习第二十三天--网络及TCP

进程通信的方式:

同一主机 传统  system V 不同主机  网络 --- 解决不同主机间 的进程间通信  网络 (通信)

  //1.物理层面 --- 联通(通路)      //卫星       2G      3G      4G      5G       星链 (千帆)   //2.逻辑层面 --- 通路(软件)       MAC os       LINUX        windows  协议     一套规则      网络协议 --- 网络通信的一套规则      通信协议 --- EDID  ARPA (阿帕网)    早期的ARPA网络使用(Network Control Protocol)NCP协议，不支持不同类型的操作系统、不同类型的计算机之间的通信，不支持纠错功能。       不同类型 计算机        不同 操作系统        无法纠错  

TCP协议（Transmission Control Protocol）

控制传输过程  tcp/ip  ip地址: 作用  ---唯一标识网络上的一台主机                  主机 ---网络中一台设备         ip地址 ---本质上是一个32位的数值               存储 -- 大端方式存储     ip地址组成     ip = 网络号 + 主机号          网络号 用来标识 --- 是在哪一个网络          主机号 用来标识 --- 在该网络中的哪一台计算机 

.baidu (网址)     |       | ---DNS解析 (Domain Name Server)     |     | ---DNS解析---ip地址  183.2.172.17     | ---[路由器]          子网掩码  ---- 用来区分 和 识别 网络号 和 主机号       连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :    IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.0.41    子网掩码  . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0    默认网关. . . . . . . . . . . . . : 192.168.0.1

   192    .   168     .     0     .   1       1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000  & --------------------------------------------------    192         168          0           0        //网络号 

协议:    OSI标准  (open system )        open system interconnect

1、OSI 模型

 ===》开放系统互联模型  ==》分为7层：

 理想模型  ==》尚未实现         应用层            表示层  加密解密  gzip            会话层  网络断开，连接状态，keep-close keep-alive 

        传输层tcp  udp  协议  文件    视频，音频  ipx                  "12345"         网路层ip   NAT                网间层 网际层 

        链路层  交换机  数据的格式化  帧 校验         物理层         100Mb/8  10Gbits   100MB 同轴电缆          发送 比特流  //                       tcp/ip协议栈         应用层   ====》应用程序         传输层   ====》端口号tcp udp         网络层   ====》IP 地址         物理层   ====》网卡 驱动  1GB

网络编程 

编程    linux操作系统  [用户空间]          应用层                      //程序员实现 ------------------------------------------------------ [内核空间]          传输层   [网络协议栈]       //内核已经实现好的 属于网络功能                     网络层                     数据链路层                     物理层                                            程序发送数据     系统调用 --- 通过系统调用来使用操作系统提供的网络功能 

函数接口 --- socket 

socket:   1. 操作系统提供的函数接口  //通过这个接口可以使用网络功能   2. 套接字      在使用的思路上，套接字 被抽象成了文件       特殊文件 --- 专门用来进行网络通信       文件 描述符      read      write        

     网络编程模型:

  1.c/s 模型        client ----- server    QQ          2.b/s 模型      Brower / server  //浏览器 - 服务器       3.p2p 模型      peer 2 peer   //点 对 点 

   迅雷下载     云盘下载     c/s 模型    基于 两种传输协议实现    tcp 协议   传输层的协议 --- 控制传输过程     tcp          特点:         1.面向链接           2.可靠传输          3.字节流             应用:       登录网站 ---tcp        qq登录    udp 协议      侧重  传输效率       udp         特点:         1.无连接          2.不可靠         3.数据报    应用:       视频传输                 tcp的连接:     三次握手      client --------------  server            1--连接请求-->            2<--回应------            3---确认----->     client //作为主动的角色      server //被动角色 

可靠传输:        无差错        无丢失 --- 每个字节 都编号         无失序 ---         无重复 ---  tcp的编程: 流程   1.建立连接    2.数据通信       //通信模型 cs   --- 打电话       //客户端    1.socket         //买了个手机    2.bind (可选)    // sim 卡    3.connect        // 拨打电话         //服务器端    1.socket         //买了个手机    2.bind           // sim 卡    3.listen         // 监听 --待机   4.accept         // 接听 

     #include <sys/types.h>          /* See NOTES */   #include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

功能：程序向内核提出创建一个基于内存的套接字描述符

参数：domain  地址族，PF_INET == AF_INET ==>互联网程序                       PF_UNIX == AF_UNIX ==>单机程序       type    套接字类型：                 SOCK_STREAM  流式套接字 ===》TCP                  SOCK_DGRAM   用户数据报套接字===>UDP               SOCK_RAW     原始套接字  ===》IP       protocol 协议 ==》0 表示自动适应应用层协议。

返回值：成功 返回申请的套接字id         失败  -1；      

connect 

2.int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,                    socklen_t addrlen);    功能：该函数固定有客户端使用，表示从当前主机向目标             主机发起链接请求。    参数：sockfd 本地socket创建的套接子id             addr 远程目标主机的地址信息。          addrlen: 参数2的长度。    返回值：成功 0               失败 -1；

网络通信过程 

                    QQ_A                        QQ_B [用户空间]           |                            | -------------------socket-----------------------socket-------------- [内核空间]      [传输层tcp]                   [传输层tcp]                                                    |                    [网络层]                     [网络层]                      |                 [数据链路层]                 [数据链路层]                      |                   [物理层]  ----------------->  [物理层]

                  网络中找到主机 ---- ip 找到主机中进程 ---- 端口号    端口号     作用: 用来标识一个进程    组成:        16位的数据       0~65535    //    1~1023 // 知名端口号           80   http          23            21    1024~50000 //系统注册的    >=50000     //动态的     ip+端口号 ==> 网络中进程的唯一地址 

struct sockaddr  //地址的类型 

struct sockaddr_in {            sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */            in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */            struct in_addr sin_addr;   /* internet address */        };

       /* Internet address. */        struct in_addr {            uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */        }; network byte order //网络字节序 ---大端 

   //字节序转换   #include <arpa/inet.h>

       uint32_t htonl(uint32_t hostlong);  //主机到网络 

       uint16_t htons(uint16_t hostshort);

       uint32_t ntohl(uint32_t netlong);  //网络到主机 

       uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

//ip地址转换          in_addr_t inet_addr(const char *cp);  "192.168.0.1"

  bind 

2、int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr,               socklen_t addrlen); 功能：如果该函数在服务器端调用，则表示将参数1相关       的文件描述符文件与参数2 指定的接口地址关联，       用于从该接口接受数据。

      如果该函数在客户端调用，则表示要将数据从       参数1所在的描述符中取出并从参数2所在的接口       设备上发送出去。

      注意：如果是客户端，则该函数可以省略，由默认             接口发送数据。 返回值:     成功 0      失败 -1     

listen

3、  int listen(int sockfd, int backlog);     功能：在参数1所在的套接字id上监听等待链接。     参数：sockfd  套接字id           backlog 允许链接的个数。     返回值：成功  0             失败  -1；

    accept

4、int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,                  socklen_t *addrlen);    功能：从已经监听到的队列中取出有效的客户端链接并             接入到当前程序。    参数：sockfd 套接字id             addr  如果该值为NULL ，表示不论客户端是谁都接入。                 如果要获取客户端信息，则事先定义变量                并传入变量地址，函数执行完毕将会将客户端                信息存储到该变量中。          addrlen： 参数2的长度，如果参数2为NULL，则该值                      也为NULL；                  如果参数不是NULL，&len;                   一定要写成len = sizeof(struct sockaddr);    返回值：成功 返回一个用于通信的新套接字id；                 从该代码之后所有通信都基于该id

           失败  -1；