Linux网络编程

一、TCP/IP理论基础

1、TCP/IP协议族：TCP/IP为协议族，有很多子协议，为一族。
TCP：传输控制协议    IP：网络协议
2、我们所做的为服务器应用软件开发，服务器：有相应的硬件，操作系统（电脑也为服务器，不过多了个显示）。
3、协议栈：存放很多协议的地方叫做协议栈，其范围是从协议无关层（如通用的socket层接口与设备层）到各个网络协议实现

4、传输加密过程：

5、Linux加密过程有四层，TCP/IP加密过程有七层，加密过程（TCP/IP）：

书P317
6、七层应用层的优缺点
1>七层过于复杂，数据不安全
2>四层数据安全，快速

6、七层应用层的优缺点
1>七层过于复杂，数据不安全
2>四层数据安全，快速

二、相关问题

（一）、IOS七层网络模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
Linux的TCP/IP四层概念模型：应用层、传输层、网际层、网络接口

一些网络协议解释：
1、TFTP：简单文件传输协议
2、FTP：简单邮件传输协议
3、NFS（Network Filesystems）：可以通过网络，让不同系统分享彼此文件
4、WAIS：
5、Telnet：远程登录协议
6、Smtp：简单邮件传输协议
7、Gopher：信息查询系统协议
8、Rlogin：实现UNIX主机之间远程登录
9、DNS（Domain Name System）：用于命名组织层次结构中的计算机和网络服务
10、TCP：传输控制协议
11、UDP：数据报协议：提供简单不可靠的信息传送服务
12、IP：将数据源送到目的地
13、ICMP：控制报文协议：用于传输出错报告控制信息
14、ARP：地址解析协议，根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议
15、RARP：反向地址转换协议，将局域网中某个主机物理地址转化为IP地址
地址协议主要为：IP、TCP、与UDP协议，http为TCP转化而来


（二）
1、传输控制协议TCP（连接可靠）：
1>三次握手：1、源主机A的TCP向目标主机B发送连接请求报文段    2、目标主机B的TCP收到连接请求报文段后，如同意发回确认    3、源主机A的TCP收到目标主机B的确认后，给目标主机B给出一个确认
A ---> B
 
//主机A向主机B发出连接请求数据包：“我想给你发数据，可以吗？”，这是第一次对话；
 
A <--- B
 
//主机B向主机A发送同意连接和要求同步（同步就是两台主机一个在发送，一个在接收，协调工作）
 
//的数据包：“可以，你什么时候发？”，这是第二次对话；
 
A ---> B
 
//主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步：“我现在就发，你接着吧！”，这是第三次对话。


2、TCP与UDP区别：
1>量：UDP首部简单，每次传输数据量大，实时性好，而TCP首部相对复杂，每次传输数据量较小
2>安全：TCP需要三次握手，易受攻击，安全性较低
3>可靠：TCP通过三次握手建立一个全双工的连接，比较可靠，而UDP没有建立一个明确的连接，相对不可靠
4>速度：由于TCP要经历三次握手并且每次传播数据量较少，所以传输速度相对慢
5>阻塞：tcp要经历三次握手，相对容易堵塞。

三、五类IP：

四、socket（套接字）

（一）、UNIX网络便曾通过socket（套接字）接口实现，socket是一个文件描述符
（二）、scoket分为三类：
1、流式套接字（TCP协议中：SOCK_STREAM）
2、数据报套接字（UDP协议：SOCK_DGRAM）
3、原始套接字：主要用来测试协议
（三）、socket信息数据结构：


struct sockaddr
{
    u_short int sa_family;    //地址族
    char sa_date[14];    //14字节协议地址，即如192.162.1.120
};
//若sa_family置为AF_XXX形式，用的为IPV4，其他的为IPV6
struct sockaddr_in
{
    short int sin_famliy;    //Internet地址族
    unsigned short int sin_port    //端口号
    struct in_addr sin_addr    //    IP地址
    unsigned char sin_zero[0]    //一般置0
};
//IP地址找到服务器，端口号找到服务器上对应的服务器应用软件。
3、
struct in_addr
{
    long int s_addr;    //32位，这样IP形式：18-A9-05-2A-8D-FA
};
（四）、地址格式转换：
用户在表达地址时采用的是点分十进制表示的数值，而在通常使用的scoket编程中使用的则是32位网络字节序的二进制值，这就需要将这两个数值进行转换
1、inet_aton(const char *cp,struct in_addr *inp);
inet_aton函数用来将参数cp所指的网络地址字符串转换成网络使用的二进制数字，然后存于inp所指的in_addr结构中。in_addr结构为：
struct in_addr
{
    long int s_addr;    //32位，这样IP形式：18-A9-05-2A-8D-FA
};
2、inet_ntoa(struct in_addr in);
inet_ntoa用来将参数in所指的网络二进制的数值转换为网络地址，然后将指向此网络地址字符串的指针返回
（五）、字节序转化：
1、网络传输为大端字节序，计算机为小端字节序
字节序转化:
#incude <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32 hostlong);
uint16_t htons(uint16 hostshort);
unit32_t ntohs(uint32 hostlong);
unit16_t ntohs(uint16 hostshort);

五、网络编程

包含头文件：#include <sys/types.h>    #incldue <sys/socket.h>
1、socket：创建一个套接字
int socket (int domain,int type,int protocol);
domain:指定使用何种地址类型（IPV4，IPV6等）
type:建立何种连接
protocol用来指定socket所使用的传输协议编号，通常此参考不用管它，置0；
返回值：成功则返回Socket处理代码，失败返回-1
2、bind：用于绑定IP地址与端口号到socket（用于服务器）
int bind(int sockfd,struct *my_addr,int addrlen);
1>sockfd为socket函数成功的返回值
2>结构体指针指向的结构体：
struct sockaddr
{
    u_short int sa_family;    //地址族
    char sa_date[14];    //14字节协议地址，即如192.162.1.120
};
参数含义为将该结构体的内容，即IP地址和端口号传给socked
3>addreln即为结构体的长度
4>返回值：成功返回0，失败返回-1,错误原因存于errno中。
3、listen：用于等待连线
int listen(int s,int backlog);
1>参数s为套接字，参数backlog为设置的最大连接数
2>成功则返回0，失败返回-1，错误原因存于errno。
4、accept：用于接受socket连线
int accept(int s,struct sockaddr *addr,int *addrlen);
accept用来接受参数s的socket连线。参数s的socket的socket必须先经过bind()、listen()函数处理，当有连线进来时accept会返回一个新的socket处理代码，往后的数据传送就由新的sockfd处理，而原来的处理代码可以接受新的连线要求。连线成功时，结构体参数就会被系统填入远程主机的地址数据，参数addrlen为结构体的长度。
5、connect：用于建立socket连接
int connect(int sockfd,struct sockaddr *serv_addr,int addrlen);
connect用于将参数sockfd的socked连接至参数serv_addr指定的网络地址
成功返回0，失败返回-1，错误原因存于errno中


6、Linux命令行修改网卡ip：
ifconfig：显示当前网卡ip
ifconfig eth0 192.168.1.120：修改网卡ip