协议: 协议是双方共同指定的一组规则, 在网络通信中表示通信双方
传递数据和解释数据的一组规则.
OSI 7层模型:
物数网传会表应
应用层: 主要就是应用程序, ftp ssh email http
表示层: 进行编解码和翻译工作
会话层: 建立会话和保持会话
传输层: 定义了端端端的传输, TCP UDP协议
网络层: 定义了点到点的传输, IP协议----路由器
数据链路层: 数据校验, 定义了数据格式--帧, ARP协议 RARP协议
物理层: 通信介质-双绞线, 光纤 调制解调器modemn(模数转换和数模转换)
TCP四层模型:
应用层: 对应会话层,表示层和应用层
传输层: 对应传输层
网络层: 对应网络层
网络接口层: 对应于物理层和数据链路层
数据通信过程:
在发送方是数据层层打包过程, 在接收方是层层解包过程.
网络应用程序常见的两种设计模式:
1 C/S模式:
优点:可以安装在本地, 可以缓存数据, 协议的选择灵活,
缺点:客户端工具需要有程序员开发, 开发周期长工作量大;
需要本地安装, 对客户的电脑安全有一定影响.
2 B/S模式:
浏览器/web服务器模式.
优点:浏览器不用开发, 开发周期短,工作量小
缺点: 只能选择http协议, 协议选择受限制, 不能缓存数据, 效率受影响.
3 以太网帧格式:
ARP协议: 通过对方的IP地址获取MAC地址.
IP协议:在网络层
TCP协议:面向连接的, 安全的,可靠的数据流传输协议.
UDP协议:面向无连接的, 不安全的,不可靠的数据报传输.
4 字节序问题
大端字节序:也叫高端字节序(网络字节序), 是高端地址存放低位数据, 低端地址存放高位数据
小端字节序:也叫低端字节序, 是低地址存放低位数据, 高地址存放高位数据
//测试大小端的demo
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
union {
short s;
char c[sizeof(short)];
} un2;
union {
int s;
char c[sizeof(int)];
}un4;
int main()
{
printf("[%d][%d][%d]\n", sizeof(short), sizeof(int), sizeof(long int));
//测试short类型
un2.s = 0x0102;// 0x0102 =? 16*16+2
printf("%d,%d,%d\n",un2.c[0],un2.c[1],un2.s);
//测试int类型
//un4.s = 0x12345678;
un4.s = 0x01020304;
printf("%d,%d,%d,%d,%d\n", un4.c[0], un4.c[1], un4.c[2], un4.c[3], un4.s);
return 0;
}
5 服务端开发流程:
1 创建socket,返回一个文件描述符lfd---socket()
--该文件描述符用于监听客户端连接
2 将lfd和IP PORT进行绑定----bind()
3 将lfd由主动变为被动监听----listen()
4 接受一个新的连接,得到一个文件描述符cfd----accept()
---该文件描述符是用于和客户端进行通信的
5 while(1)
{
接收数据---read或者recv
发送数据---write或者send
}
6 关闭文件描述符----close(lfd) close(cfd);
//服务端程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
//创建socket
//int socket(int domain, int type, int protocol);
int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(lfd<0)
{
perror("socket error");
return -1;
}
//int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
//绑定
struct sockaddr_in serv;
bzero(&serv, sizeof(serv));
serv.sin_family = AF_INET;
serv.sin_port = htons(8888);
serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //表示使用本地任意可用IP
int ret = bind(lfd, (struct sockaddr *)&serv, sizeof(serv));
if(ret<0)
{
perror("bind error");
return -1;
}
//监听
//int listen(int sockfd, int backlog);
listen(lfd, 128);
//int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
struct sockaddr_in client;
socklen_t len = sizeof(client);
int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&client, &len); //len是一个输入输出参数
//const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);
//获取client端的IP和端口
char sIP[16];
memset(sIP, 0x00, sizeof(sIP));
printf("client-->IP:[%s],PORT:[%d]\n", inet_ntop(AF_INET, &client.sin_addr.s_addr, sIP, sizeof(sIP)), ntohs(client.sin_port));
printf("lfd==[%d], cfd==[%d]\n", lfd, cfd);
int i = 0;
int n = 0;
char buf[1024];
while(1)
{
//读数据
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
if(n<=0)
{
printf("read error or client close, n==[%d]\n", n);
break;
}
printf("n==[%d], buf==[%s]\n", n, buf);
for(i=0; i<n; i++)
{
buf[i] = toupper(buf[i]);
}
//发送数据
write(cfd, buf, n);
}
//关闭监听文件描述符和通信文件描述符
close(lfd);
close(cfd);
return 0;
}
客户端的开发流程:
1 创建socket, 返回一个文件描述符cfd---socket()
---该文件描述符是用于和服务端通信
2 连接服务端---connect()
3 while(1)
{
//发送数据---write或者send
//接收数据---read或者recv
}
4 close(cfd)
//客户端代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
int main()
{
//创建socket---用于和服务端进行通信
int cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(cfd<0)
{
perror("socket error");
return -1;
}
//连接服务端
//int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
struct sockaddr_in serv;
serv.sin_family = AF_INET;
serv.sin_port = htons(8888);
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv.sin_addr.s_addr);
printf("[%x]\n", serv.sin_addr.s_addr);
int ret = connect(cfd, (struct sockaddr *)&serv, sizeof(serv));
if(ret<0)
{
perror("connect error");
return -1;
}
int n = 0;
char buf[256];
while(1)
{
//读标准输入数据
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
n = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
//发送数据
write(cfd, buf, n);
//读服务端发来的数据
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
n = read(cfd, buf, sizeof(buf));
if(n<=0)
{
printf("read error or server closed, n==[%d]\n", n);
break;
}
printf("n==[%d], buf==[%s]\n", n, buf);
}
//关闭套接字cfd
close(cfd);
return 0;
}