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socket网络编程-创新互联

1、什么是计算机网络？

创新互联是一家集网站建设,包头企业网站建设,包头品牌网站建设,网站定制,包头网站建设报价,网络营销,网络优化,包头网站推广为一体的创新建站企业，帮助传统企业提升企业形象加强企业竞争力。可充分满足这一群体相比中小企业更为丰富、高端、多元的互联网需求。同时我们时刻保持专业、时尚、前沿，时刻以成就客户成长自我，坚持不断学习、思考、沉淀、净化自己，让我们为更多的企业打造出实用型网站。

 多个计算机进行通信--->计算机网络。

2、计算机通信的复杂度

 (1)、传输信息的复杂度(种类、内容)；

 (2)、信息的数量

 (3)、传输距离(干扰...)

 (4)、信息的安全问题

 (5)、计算机体系的完整性和封闭性。

 既要保证计算机的封闭性，又要达成计算机的通信。

3、ip地址

 (1)、IP地址是有限的，需要一种方式将IP地址复用。

 (2)、IP地址的复用导致了数据传递的复杂性(ATM，存储转发机制；路由机制)。

 (3)、IP地址过于抽象不方便使用，于是给出了IP地址的人文化转义：域名。

 (4)、域名只能代表一个IP网络地址，于是就只能代表一个网络上的节点实体。

 (5)、实际上访问节点的时候，本质上使用的是IP地址，所以就需要将域名转化为IP地址(DNS...)

4、IP地址的分类

 (1)、IPv4地址是4字节的，中间以 . 划分；IPv6地址是16字节的；

 规定：在IP地址划分上，一般不取全0/全1;

 IP一般分为5类；

 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ，一般常用的IP地址为A类，B类，C类；

socket网络编程

A类IP：第一个字节是以0开头 0000 0000--->0111 1111 0~127

B类IP：第一个字节是以10开头 1000 0000--->1011 1111 128~191

C类IP：第一个字节是以110开头  1100 0000--->1101 1111 192~223

(2)、子网掩码：就是将网络号设置为1，主机号设置为0(对每一个字节的位进行设置)；

 例：C类IP地址，3个字节网络号和一个字节的主机号；

 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000

    255      .    255    .     255    .    0

 (3)、子网划分：此时就存在C类地址的子网掩码不一定总是255.255.255.0;

这还的看C类IP下面有没有子网划分，

 有子网划分的话，最后一个字节，也就是主机号可能为2段(01/10)、4段(00/01/10/11)

 例：192.168.3.11xx xxxx 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0000

 此时对应的子网掩码为：255.255.255.192

 (4)、IOS和TCP/IP

模型分析

socket网络编程

 (5)、端口号

 port：唯一标识应用程序的编号；

我们之间通过QQ、微信、邮箱进行收发数据时，没有导致数据的错乱接收，是怎么做到的呢？又是怎么一一对应找到的呢？

 ：通过端口号，识别了电脑上的某一应用程序，也就是找对应的编号。

 我们在进行数据的发送时：首先通过IP寻找物理计算机，在根据port，寻找对应的应用程序。

(6)、TCP和UDP

 UDP属于TCP/IP体系中的一部分。

 TCP协议和UDP协议都属于传输层协议。

 TCP协议：

 i>、面向连接的传输协议、可靠的、同步的；

 ii>、面向连接的网络传输特点：a、需要有一方主动的建立连接，另一方接收连接请求；b、只有建立了连接之后才能够进行数据的传输；c、当数据传输完毕之后，就需要释放连接，由连接的两端来共同决定连接是否保持。

 UDP协议：

 a、面向无连接的：即就是在进行数据传输的时候，不需要预先创建一个连接；

 b、不可靠的：无法知道发送的数据是否能够到达目的，也无法知道什么时候能够到达目的。

 c、异步的：

 (7)、TCP的三次握手、四次挥手

 TCP------->至少3次握手(最后一次防止误按，2次的话，有可能死锁)；   : 打电话模型

 模型分析

socket网络编程

 TCP-------->4次挥手。 模型：男女朋友分手模型

socket网络编程

 通过IP，只能保证物理上的连通，至于收发数据的形式是什么，都不归它管。

 127.0.0.1：本机回送地址，可作为测试本机使用，不安装网卡也是可以ping通的。

5、TCP的编程实现

 基础的socket编程对TCP的就是下面的步骤：

(1)、模型分析

socket网络编程

(2)、代码实现

utili.h

#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define SERVER_PORT 9090
#define SERVER_IP  "127.0.0.1"
#define LISTEN_QUEUE    5
#define BUF_SIZE    255

服务器端代码：

#include"utili.h"

//TCP
int main(void){
    int sockSer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 
    if(sockSer == -1){
        perror("socket");
        return -1; 
    }   

    struct sockaddr_in addrSer, addrCli;
    addrSer.sin_family = AF_INET;
    addrSer.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);

    int yes = 1;
    setsockopt(sockSer, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int)); //地址、端口的重用

    socklen_t len = sizeof(struct sockaddr);
    int res = bind(sockSer, (struct sockaddr *)&addrSer, len);
    if(res == -1){
        perror("bind");
        close(sockSer);
        return -1; 
    }   

    res = listen(sockSer, LISTEN_QUEUE);
    if(res == -1){
        perror("listen");
        close(sockSer);
        return -1;
    }

    int sockConn;
    char sendbuf[BUF_SIZE];
    char recvbuf[BUF_SIZE];
    while(1){
        sockConn = accept(sockSer, (struct sockaddr *)&addrCli, &len);
        if(sockConn == -1){
            continue;
        }else{
            printf("Server Accept Client Connect OK\n");
        }
        printf("Ser :>");
        scanf("%s", sendbuf);
        if(strncmp(sendbuf, "quit", 4) == 0)
            break;
        send(sockConn, sendbuf, strlen(sendbuf)+1, 0);

        recv(sockConn, recvbuf, BUF_SIZE, 0);
        printf("Cli :>%s\n", recvbuf);    
    }
    close(sockSer);

    return 0;
}

客户端代码：

#include"utili.h"

//TCP
int main(void){
    int sockCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 

    struct sockaddr_in addrSer;
    addrSer.sin_family = AF_INET;
    addrSer.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);

    struct sockaddr_in addrCli;
    addrCli.sin_family = AF_INET;
    addrCli.sin_port = htons(7070);
    addrCli.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.155");

    int yes = 1;
    setsockopt(sockCli, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(int)); //地址、端口的重用

    socklen_t len = sizeof(struct sockaddr);

    int res = bind(sockCli, (struct sockaddr *)&addrCli, len);
    if(res == -1){
        perror("bind");
        close(sockCli);
        return -1; 
    }   

    res = connect(sockCli, (struct sockaddr*)&addrSer, len);
    if(res == -1){
        perror("connect");
        close(sockCli);
        return -1;
    }else{
        printf("Client Connect Server ok\n");
    }

    char sendbuf[BUF_SIZE];
    char recvbuf[BUF_SIZE];
    while(1){
        connect(sockCli, (struct sockaddr*)&addrSer, len);
        recv(sockCli, recvbuf, BUF_SIZE, 0);
        printf("Ser :>%s\n", recvbuf);

        printf("Cli :>");
        scanf("%s", sendbuf);
        if(strncmp(sendbuf, "quit", 4) == 0)    
            break;
        send(sockCli, sendbuf, strlen(sendbuf)+1, 0);

    }
    close(sockCli);

    return 0;
}

(3)、运行结果

socket网络编程

socket网络编程

6、UDP的编程实现

 基础的socket编程对UDP的就是下面的步骤：

(1)、模型分析

socket网络编程

(2)、代码实现

utili.h

#include
#include
#include
#include
#include
#include

#define SERVER_PORT  9090
#define SERVER_IP    "127.0.0.1"
#define LISTEN_QUEUE  5
#define BUFFER_SIZE   255

服务器端代码：

#include"utili.h"

int main(){
    int sockSer = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 
    if(sockSer == -1){
        perror("socket");
        return -1; 
    }   
    struct sockaddr_in addrSer, addrCli;
    addrSer.sin_family = AF_INET;
    addrSer.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);

    socklen_t len = sizeof(struct sockaddr);
    int res = bind(sockSer, (struct sockaddr*)&addrSer, len);
    if(res == -1){
        perror("bind");
        close(sockSer);
        return -1; 
    }   

    char sendbuf[BUFFER_SIZE];
    char recvbuf[BUFFER_SIZE];
    while(1){
        recvfrom(sockSer, recvbuf, BUFFER_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&addrCli, &len);
        printf("Cli:>%s\n",recvbuf);
        
        printf("Ser:>");
        scanf("%s",sendbuf);
        if(strncmp(sendbuf, "quit", 4) == 0){
            break;
        }
        sendto(sockSer, sendbuf, strlen(sendbuf)+1, 0, (struct sockaddr*)&addrCli, len);
    }
    close(sockSer);
    return 0;
}

客户端代码：

#include"utili.h"

int  main(){
    int sockCli = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 
    if(sockCli == -1){
        perror("socket");
        return -1; 
    }   

    struct sockaddr_in addrSer;
    addrSer.sin_family = AF_INET;
    addrSer.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    addrSer.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);

    char sendbuf[BUFFER_SIZE];
    char recvbuf[BUFFER_SIZE];
    socklen_t  len = sizeof(struct sockaddr);
    while(1){
        printf("Cli:>");
        scanf("%s",sendbuf);
        if(strncmp(sendbuf, "quit", 4) == 0){ 
            break;
        }   
        sendto(sockCli, sendbuf, strlen(sendbuf)+1, 0, (struct sockaddr*)&addrSer, len);

        recvfrom(sockCli, recvbuf, BUFFER_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&addrSer, &len);
        printf("Ser:>%s\n",recvbuf);
    }
    close(sockCli);
    return 0;      
}

(3)、运行结果

服务器端截图

socket网络编程

客户端截图

socket网络编程

 服务端的套接字总领全局，不与任何客户端进行通信，为每一个新的客户端所分配一个新的套接字，进行通信。

 LISTEN_QUEUE：等待队列的大小(最多等待多少队列)；

 UDP：必须先知道服务器在哪。

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