Linux网络编程

一、Tcp/Ip理论基础

1、Linux的优点之一就是在于它丰富而稳定的网络协议栈，其范围是从协议无关层（如通用的socket层接口和设备层）到各种网络协议的实现；
2、Tcp/Ip协议族

      Tcp/Ip协议族是一个四层协议系统，分别是应用层、传输层、网际层、网络接口层。每一层完成不同的功能，且通过若干协议来实现，上层

       协议使用下层协议提供的服务。

3、协议：

      应用层            TFTP、FTP、Telnet、DNS

      传输层            TCP、UDP

      网际层            ICMP、IP、ARP、RARP

      网络接口         FDDI 、PDN、PPP、IEEE802.1A、IEEE802.2

4、传输层为两台主机上的应用程序提供端到端的通信

       传输层只关心通信的起始端和目的端，而不在乎数据包的中转过程

5、传输层协议主要有两个，包括传输控制协议和用户数据报文协议                                    （可靠的，面向连接的，基于流的服务）

      传输控制协议（TCP）：该协议对建立网络上用户进程之间的对话负责，它确保进程之间的可靠通信，所提供的功能如下：
      1.监听输入对话建立请求
      2.请求另一网络站点对话
      3.可靠的发送和接收数据

      4.适度的关闭对话

6、Tcp协议头

      源端口                           目的地端口

      顺序号数

      确认号数

      数据偏移     保留        标志位              窗口

      校验和                                                   紧急指示器

      选型                                                       填充

                               TCP数据

目的地地址     源地址     类型字段        IP头        ( IP数据 )           CRC

7、TCP三次握手四次挥手

       建立连接时的三次握手  

       1、客户端向服务端发送连接请求    （是一个同步报文段）

       2、服务器同意与客户端建立连接，同时发送自己的序号，并对第一个报文段进行确认

       3、客户端对第二个同步报文段进行确认

 

       关闭连接的四次挥手

       1、第四个报文段包含FIN标志，因此是结束报文段，客户端请求关闭连接

       2、服务器确认该结束报文段

       3、服务器发送自己的结束报文段

       4、客户端确认该结束报文段

8、UDP也是传输层协议，它是无连接的，不可靠的传输服务.

      当接收数据时它不向发送方提供确认信息，它不提供输入包的顺序，如果出现丢失包或重份包的情况，

      也不会向发送方发出差错报文.由于它执行功能时具有较低的开销，因而执行速度比TCP快

9、UDP协议头

       源端口                                    目的地端口

       报文长度                                检验和

                                数据

                                数据

                                数据

目的地地址        源地址      类型字段       IP头      (  IP数据  )         CRC

10、应用层

        应用层负责处理应用程序的逻辑，比如文件传输，名称查询和网络管理

        Telnet   ：远程登录协议

        DNS     ：域名解析协议，提供机器域名到IP地址的转换

        TFTP    ：简单文件传输协议

        FTP      ：文件传输协议

11、网际层

        网际层实现数据包的选拔和转发         通信的两台主机一般不是直接相连的      中间节点（路由器）

12、IP协议

        IP主要有以下四个主要功能： 数据传输、寻址  、路由选择 、数据报文的分段

13、IP报头

        UERS          HLEN           服务类型              总长度

        识别                                                                 标记     分段偏移

        生存期                                协议                     检验和

                                                源IP地址

                                              目的地IP地址

                                                IP选项（可以没有）           填充

                                               IP数据报文数据（可多达65535）字节

目的地地址      源地址         类型字段         IP头          IP数据              CRC

14、网络接口层

        网络接口把数据链路层和物理层放在一起，对应TCP/IP概念模型的网络接口。

        对应的网络协议是：Ethemet、FDDI、和能传输IP数据包的的任何协议

15、TCP 与 UDP 的比较

         1、TCP面向连接（如打电话要先拨号建立连接）；UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接

         2、TCP提供可靠的服务      UDP不可靠

         3、TCP面向字节流              UDP基于数据报

         4、TCP执行速度慢              UDP没有拥塞控制   执行速度快

         5、TCP连接点到点（一对一的）UDP支持一对一，一对多， 多对一，多对多的交互通信（适用广播和多播）

         6、TCP首部开销20字节；UDP的首部开销小，只有8个字节