网络编程（一）

网络体系结构

TCP/IP网络体系结构：

描述的是消息发出去的一种过程，应用程序如何收到消息，发送到内核中，通过网卡传输到网线上

1.应用层
HTTP FTP
  
  传输层  最重要的数据：端口(区分不同服务标识PC机上运行的指定协议) 2字节(2Bytes) 16字节(16bits) 2^16 = 0~65535
TCP：有链接，可靠(保证对方收到)
难点：接收方自行区分消息包(TCP消息为 无字节流，一长串数据)，如何区分粘包
UDP：无连接，不保证可靠，无发送缓冲区，有接收缓冲区

拓展：QQ使用的传输协议？
登录时，TCP协议，发消息使用UDP协议
用户端1-->Tencent Server-->用户端2
需要经过腾讯服务器(监管，保证数据健康性)

而快播当时采用的是用户端直接与用户端通信的方式，不经过服务器
 
 网络层：最重要的数据是IP地址  标识自己

IP地址分类:A B C D E
IP ospf等
IPV4:Internetworking Protocol Version 4 网络之间互联的协议
4字节(4Bytes) = 32位(32bits) = 2^32
IPV6:16字节 = 128位
  
  数据链路层：最重要的数据是网卡的MAC地址
MAC地址：网卡硬件地址、网卡物理地址
注意的是：不是全球唯一的、但是同一个网段要求MAC地址唯一。
ARP协议：把IP地址转换成MAC地址
RARP协议：把MAC地址转换成IP地址
以太网属于链路层协议


数据封装与传递：发送数据每经过一层都需要加上对应的报头，接收方每解析一层，去掉相应的报头发送数据每经过一层都需要加上对应的报头，接收方每解析一层，去掉相应的报头
IP header：20字节
TCP header：20字节
UDP header：8字节
业务层的角度：网络编程也叫套接字编程

2. 网络体系结构的概念？每一个分为几层？
引入：数据传输的过程模拟成寄快递的过程

描述用户数据通过应用程序到内核，内核到网卡，再到网线这么一个传输过程
OSI：open system interconnect 开放系统互联模型
应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
TCP/IP协议族体系结构：
应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

3. 掌握大端字节序和小端字节序，以及写代码判断

4. 掌握简单的tcp服务器
TCP/IP网络编程预备知识：
4.1.Socket
通用的网络编程接口，特殊的文件描述符
普通的IO操作

类型：
a.流式套接字(SOCK_STREAM) --------TCP协议
每个流式套接字都有自己的发送缓冲区与接收缓冲区
b.数据报套接字(SOCK_DGRAM)--------UDP协议
c.原始套接字(SOCK_RAW)  ----------ping命令(跨越传输层)

4.2.IP地址

分类：
版本：
子网掩码：

IP地址转换：
人类看的：点分十进制IP地址
计算机识别：32位网络字节序二进制形式
e.g.   192.168.0.2
192<<24 + 168<<16 + 0<8 + 2
系统调用函数：
inet_aton()
inet_addr()
inet_ntoa()

4.3.端口号(区分不同服务)

4.4.字节序
主机字节序：
1.大端序：
2.小端序：

网络字节序：大端字节序(网络发送时使用)
使用统一字节序，避免兼容性问题
应用进程将整数送入socket前，需要转化成网络字节序
应用进程从socket取出整数后，需要转化成小端字节序

5. 使用telnet命令模拟客户端
查看端口是否被用：lsof -i :端口号
查看服务及固定端口：vi   /etc/services
使用方法：telnet ip地址 端口
退出telnet  ：ctrl键+] ，然后quit就退出了

练习

1：写程序判断大小端：定义一个整数，定义一个字符指针指向这个整数，再进行判断

2：与10.110.12.29，子网掩码为255.255.255.224处于同一网段的是（）

A 10.110.12.0
B 10.110.12.30
C 10.110.12.31
d 10.110.12.32

子网掩码:255.255.255.224
11111111  11111111 11111111 11100000
子网号： 10.110.12.29
&  00001010  01101110 00001100 00011101
= 00001010  01101110 00001100 00000000
10.110.12. 0
只考虑点分十进制IP地址最后8位
最后一位为0，广播？
 1：网关
 255：？
Netmask： 11100000
& 选项B 30 :00011110  = 0
&   选项C 31 :00011111  = 0
&   选项D 32 :00100000  =00100000 (不符合)

3：服务器收到ls命令，将当前目录下的目录项发送给客户端
如果不是ls命令，则将字符串回显