应用程序开发第七天网络编程（国嵌笔记）

1.网络概述
1.提供了强大完善的网络功能
1.完善的内置网络，和内核紧密的结合在一起
2.Linux提供大量免费internet软件
3.通过Linux命令完成内部或文件的传输
4.远程访问
5.安全可靠
2.LINUX网络模型

见图

     

二层协议：数据链路层
三层协议：网络层

Linux网络层主要包含协议：第一部分网络层协议：IP，ICMP，ARP
第二部分传输层协议：TCP，UDP（不连接 非可靠）
LINUX应用层协议：telnet,ftp/tftp,smtp(简单文件传送协议),dns

协议封装：
二层协议封装三层协议，三层协议封装应用层协议 
应用程序->TCP->IP->以太网驱动程序->以太网进行传输

wireshark 工具

具体协议包功能

2.网络编程基础
1.socket
是一种文件描述符
三种类型：
1.流式套接字（sock_stream）使用TCP协议，然后使用IP
2.数据报套接字（sock_dgram）使用UDP然后使用IP
3.原始套接字(sock_raw)直接基于IP协议。允许使用IP协议，主要用于新的网络协议的测试

2.网络地址
用struct sockaddr来记录网络地址
struct sockaddr
{
u_short sa_family;//协议族，采用AF_xxx的形式，AF_INET(IP协议族)
char sa_data[14];//14字节的特定协议地址
3.地址结构
实际应用中不用上面的二用struct sockaddr_in
struct sockaddr_in
{
short int sin_family;//协议族
unsigned short int sin_port; //端口号
struct in_addr sin_addr;//协议特定地址
unsigned char sin_zero[8];//填0
}//会用一个32位的整数来表示一个IP地址
4.地址转换
inet_aton将IP转换为32为整数
inet_ntoa将32位整数转换为IP
5.字节序转换
网络采用(big endian)字节序不统一时，要进行转换
不转化会产生解释错误的问题
htons: unsigned short 从主机序转换为网络序(host to net short)
htonl: unsigned long 从主机序转换为网络序(host to net long)
ntohs:(net to host short)
ntohl:(net to host long)
6.IP与主机名
标识一台主机可以用IP也可以用主机名

struct hostent *gethostbyname(const char* hostname)
struct hostent这里面包含IP地址
7.socket编程函数
socket:创建一个socket
bind:用于绑定IP地址和端口号到socket
connect:该函数用于与服务器建立连接
listen:设置服务器能处理的最大连接要求
accept:用来等待来自客户端的socket连接请求
send:发送数据
recv:接受数据
3.TCP（编程模型与函数是最重要的）
1.基于TCP－服务器
1.创建一个socket用函数socket()
2.绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
3.设置允许的最大连接数，用函数listen()
4.等待来自客户端的连接请求，用函数accept()。没有连接时会阻塞在此处
5.收发数据，用函数send()和recv()或者read()和write（）
6.关闭网络连接
2.基于TCP-客户端
1.创建一个socket,用函数socket()
2.设置要连接的服务器的IP地址和端口等属性
3.连接服务器，用函数connect()
4.收发数据，用函数send()和recv(),或者read()和write()
5.关闭网络

3.TCP通讯模型

4.UDP（编程模型与函数是最重要的）
1.基于UDP-服务器
1.创建一个socket用函数socket()
2.绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
3.循环接受数据，用函数recvfrom()；没有数据再此处发生阻塞
4.关闭网络连接
2.基于UDP-客户端
1.创建一个socket,用函数socket()
2.绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()。可选的，此步骤可以没有
3.设置对方的IP地址和端口等属性
4.发送数据，用函数sendto()。参数中含有上面设置的数据内容
5.关闭网络连接

3.UDP通信模型

5.并发服务器
在网络程序里面，一般来说都是许多客户对应一个服务器，为了处理客户的请求，对服务端的程序就提出了特殊的要求。
目前最常用的服务器模型有：
1.循环服务器：服务器在同一个时刻只能响应一个客户端的请求
2.并发服务器：服务器在同一个时刻可以相应多个客户端的请求
1.UDP循环服务器
UDP每次从套接字上读取一个客户端的请求->处理->然后将结果返回给客户机。

socket(···)；
bind(···);
while(1)
{
 recvfrom()
 process()//处理
 sendto()
}
收发处理都在一个进程或线程中进行处理
2.TCP循环服务器
TCP循环服务器接受一个客户端的连接，然后处理，完成了这个客户的所有请求后，断开连接

socket()
bind()
listen()
while(1)
{
 accept()
 process()//处理
 close()
}

一次只能处理一个客户端的请求。只有在这个客户端的所有请求都满足后，服务器才可以继续后面的请求。
这样如果有一个客户端占住服务器不放时，其他的客户机都不能工作了，因此，TCP服务器一般很少使用循环服务器模型
一个客户端结束后，另一个客户端才能够连接上。

（测试UDP，UDP不会这样，因为UDP不会建立连接）



3.TCP并发服务器(思想是创建子进程进行处理)
并发服务器的思想是每一个客户机的请求并不是由服务器直接处理，而是由服务器创建一个子进程来处理

socket
bind
listen
while(1){
accept()
if(fork()==0)
 {
process()
close()
exit()
  }
  close()
}