网络编程预备知识

Internet中的“世界语”—TCP/IP协议
传输控制/网际协议又称作网络通讯协议

① 网络传输中差错的传输控制协议TCP
② 对不同网络进行互联的互联网协议IP

TCP/IP协议族的体系结构 应用层（FTP、HTTP、DNS、SMTP） 传输层（TCP、UDP） 网络层（IP、ICMP、IGMP） 网络接口和物理层（以太网、令牌环网、FDDI）

---

数据的封装与传递过程

TCP/IP协议下的数据包

IP数据报格式

---

TCP（即传输控制协议）
是一种面向连接的传输层协议，它能提供高可靠性通信(即数据无误、数据无丢失、数据无失序、数据无重复到达的通信)

适用情况：
适合于对传输质量要求较高，以及传输大量数据的通信。
即时通讯软件的用户登录账户管理等相关功能

UDP（User Datagram Protocol）用户数据报协议
是不可靠的无连接的协议。可以进行高效率的数据传输。

适用情况：
发送小尺寸数据
接收到数据，给出应答较困难的网络中（如：无线网络）
广播/组播式通信
即时通讯软件的点对点文本通讯以及音视频通讯
网络多媒体服务中实时数据传输

---

Socket
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一个端点称为一个socket（也称套接字）。
每个 socket 都和端口、协议相联系，是一个通用的网络编程接口，提供了网络通信的类似“I/O操作”。

Socket类型
流式套接字(SOCK_STREAM) — 通过TCP 协议访问
数据报套接字(SOCK_DGRAM) — 通过UDP协议访问
原始套接字(SOCK_RAW) — 直接对IP、ICMP访问

---

IP地址
IP地址是Internet中主机的标识
并且每个数据包都携带目的IP地址和源IP地址
IP地址有32位（IPv4）或者128位（IPv6）
常用表现点分形式，最终会转换为一个32位的无符号整数

IP地址分类
A类 0 . 0 .0 .0到127.255.255.255
B类 128.0.0.0到191.255.255.255
C类 192.0.0.0到223.255.255.255
D类 224.0.0.0到239.255.255.255
E类 240.0.0.0到247.255.255.255

一个A类网络可容纳的地址数量最大，一个B类网络的地址数量是65536，一个C类网络的地址数量是256。D类地址用作多播地址，E类地址保留未用。

---

端口号

为了区分一台主机接收到的数据包应该转交给哪个进程来进行处理，使用端口号来区别

TCP端口号与UDP端口号独立

端口号一般由IANA (Internet Assigned Numbers Authority) 管理
众所周知端口：1~1023（1~255之间为众所周知端口，256~1023端口通常由UNIX系统占用）
注册端口：1024~49150
动态或私有端口：49151~65535

---

字节序
不同的机器HBO（主机字节序）是不一样的，这与CPU的设计有关。
大端(Big-Endian):字节的高位在内存中放在存储单元的起始位置。
小端(Little-Endian):与大端相反。
避免兼容性问题，引入了网络字节序。

数 据 = 大萝卜
内 存 = 放萝卜盒子
HBO = 机器放萝卜的方法
NBO = 网络中规定的放法
有的机器是把萝卜正着放，有的机器是把萝卜反正放，为了保证拿出来还是这个萝卜，就引入了(NBO)

xx序 <———-> 网络字节序 <———-> xx序

字节序API
主机字节序到网络字节序：

u_long htonl (u_long hostlong);u_short htons (u_short short);

网络字节序到主机字节序：

u_long ntohl (u_long hostlong);u_short ntohs (u_short short);

---

IP地址的转换

将strptr所指的字符串转换成32位的网络字节序二进制值

int inet_aton(const char *strptr, struct in_addr *addrptr);int_addr_t inet_addr(const char *strptr);

将32位网络字节序二进制地址转换成点分十进制的字符串

char *inet_ntoa(stuct in_addr inaddr);

IPV4/IPV6的地址转换成binary格式

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);