第十三章—TCP/IP和网络编程

摘要

TCP/IP和网络编程,分为两个部分。
第一部分

TCP/IP协议及其应用,具体包括TCP/IP栈、IP地址、主机名、DNS、IP数据包和路由器;
TCP/P网络中的UDP和TCP协议、端口号和数据流;
服务器-客户机计算模型和套接字编程接口;
演示了网络编程。

第二部分

Web和CGI编程,解释了HTTP编程模型、Web页面和Web浏览器;
配置Linux HTTPD服务器来支持用户Web页面、PHP和CGI编程;
客户机和服务器端动态Web页面;
如何使用PHP和CGI创建服务器端动态Web页面

网络编程简介

TCP/IP网络和网络编程的基础知识,包括TCP/IP协议、UDP和TCP协议、服务器-客户机计算、HTTP和Web页面、动态Web页面和PHP和CGI编程

TCP/IP协议

TCP/IP是互联网的基础。TCP代表传输控制协议。IP代表互联网协议。目前有两个版本的IP,IPv4和IPv6.
TCP/IP的组织结构分为几个层次,通常称为TCP/IP堆栈

IP主机和IP地址

  • 主机是支持TCP/IP协议的计算机或设备。每个主机由一个32位的IP地址来标识。为了方便起见32位的IP地址号通常用点记法表示。
    例如:134121641,其中各个字节用点号分开。
    主机也可以用主机名来表示。
    如dnsleecwsuedu。

  • 应用程序通常使用主机名而不是IP地址。在这个意义上说,主机名就等同于IP地址,因为给定其中一个,我们可以通过DNS(域名系统)(RFC1341987RFC10351987)服务器找到另一个,它将IP地址转换为主机名,反之亦然。

  • IP地址分为两部分,即NetworkID字段和HostID字段。根据划分,IP地址分为A~F类。
    例如,一个B类IP地址被划分为一个16位NetworkID,其中前2位是10,然后是一个16位的HostID字段。发往IP地址的数据包首先被发送到具有相同networkID的路由器。路由器将通过HostID将数据包转发到网络中的特定主机。

  • 每个主机都有一个本地主机名 localhost默认IP地址为127.0.0.1。

  • 本地主机的链路层是一个回送虚拟设备,它将每个数据包路由回同一个localhost。这个特性可以让我们在同一台计算机上运行TCP/IP应用程序而不需要实际连接到互联网

IP协议

IP协议用于在IP主机之间发送/接收数据包。
IP主机只向接收主机发送数据包,但不能保证数据包会被发送到他们的目的地,也不能保证按照顺序发送

IP数据包格式

UDP

UDP(用户数据报协议)在IP上运行,用于发送/接收数据报。与IP类似,UDP不能保证可靠性,但是快速高效。

TCP

TCP(传输控制协议)是一种面向连接的协议,用于发送/接收数据流。TCP也可在IP 上运行,但它保证了可靠的数据传输。通常,UDP类似于发送邮件的USPS,而TCP类似于电话连接。

端口编号

在各主机上,多个应用程序可同时使用TCP/UDP。每个应用程序由三个组成部分唯一标识
应用程序 = (主机IP,协议,端口号)

网络和主机字节序

计算机可以使用大端字节序,也可以使用小端字节序。在互联网上,数据始终按照网络序排序,这是大端。

TCP/IP网络中的数据流

套接字编程

套接字地址

struct sockaddr_in {
  sa_family_t sin_family; // AF_INET for TCP/IP
  in_port_t sin_port;// port number
  struct in_addr sin_addr;//IP address
);
struct in_addr  {  // internet address 
  uint32_t s_addr;// IP address in network byte order
);

在套接字地址结构中,
TCP/IP 网络的 sin_family 始终设置为 AF_INET。
sin_port包含按网络字节顺序排列的端口号。
sin addr是按网络字节顺序排列的主机IP地址。

套接字API

服务器必须创建一个套接字,并将其与包含服务器IP地址和端口号的套接字地址绑定。它可以使用一个固定端口号,或者让操作系统内核选择一个端口号(如果 sin_port为0)。为了与服务器通信,客户机必须创建一个套接字。对于UPD套接字,可以将套接字绑定到服务器地址。如果套接字没有绑定到任何特定的服务器,那么它必须在后续的 sendto()/recvfrom()调用中提供一个包含服务器IP 和端口号的套接字地址。

int套接字(int域,int类型,int协议)
将会创建一个用于发送/接收UDP数据报的套接字

*int bind(int sockfd,struct sockaddr addr,socklen_t addrlen)
bind()系统调用将addr指定的地址分配给文件描述符sockfd所引用的套接字,addrlen指定addr所指向地址结构的大小(以字节为单位)。

UDP套接字
UDP 套接字使用 sendto()/recvfrom()来发送/接收数据报
TCP/UDP套接字

ssize_t sendto(int soCkfd,const void *buf,size_t len,int flags,
const struct sockaddr *dest_addr,socklen_t addrlen);
ssize_t recvfrom(int sockfd,void *buf,size_t len,int flags,
struct sockaddr *src_addr,socklen_t *addrlen);

原文地址:http://www.cnblogs.com/yycyhyhf/p/16887047.html

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