linux socket学习笔记（第二章）

域和地址族

 

 

 

    有一个很恰当的比喻说明套接口编程，套接口就好比电话，而电话网中的电话号码就好像套接口地址。说明套接口可以用特定的地址来标示自己。并不是所有的套接口都需要地址，比如无名套接口就不需要地址，例如函数socketpair(2)就生成了一对互相可以连接但是却没有地址的套接口。书中比喻说就好像是冷战时期苏联和美国之间的热线电话一样，直接相连，不需要电话号码。

    域(domain)，在socket中，不仅可以支持TCP/IP协议，也可以支持其他协议，socket中的参数domain的作用正在于此。回顾一下socketpair(2)函数的语法可以看到。

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    #include <sys/types.h>

    #include <sysy/socket.h>

   

    int socketpair( int domain , int type , int protocol , int sv[2] );

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    在socketpair(2)函数中，domain参数要么是AF_LOCAL,要么是AF_UNIX. 其实他们是等价的。AF_LOCAL的前缀AF表示地址族（address family），domain参数的用途就是说明函数是采用哪个地址族。之后还会出现PF_的宏，现在可以暂时认为是等价的。

 

    AF_LOCAL表示使用本地地址规则来生成地址，AF_INET表示使用IP地址规则来生成地址。BSD的解决方案提供了一种通用的地址结构如下：

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    #include <sys/socket.h>

   

    struct sockaddr{

        sa_family_t sa_family ;         /* 地址族 */

        char  sa_data[14] ;               /* 地址数据 */

    };

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    对于编程者来说，通用套接口本身没有什么用处，但是它为其他地址结构提供了一个重要的参考模型，比如所有的地址都要在结构中的同样位置定义sa_family成员，因为他决定了怎么翻译结构中包含地址信息的字节。

 

    生成本地地址AF_LOCAL或者AF_UNIX的地址的结构名是sockaddr_un.

    在Linux中，使用最普遍的地址族是AF_INET.具有IPv4套接口地址的套接口可以与TCP/IP上的其他主机进行通信。一下是C语言描述的结构sockaddr_in

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    #include <netinet.h>

 

    struct sockaddr_in{

        sa_family_t     sin_family;

        uint16_t          sin_port;

        struct in_addr sin_addr;

        unsigned char sin_zero[8]; 

    };

 

    struct in_addr{

        uint32_t s_addr;

    };

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    其中sin_family 初始化为AF_INET,sin_port表示TCP/IP端口号，所以必须使用网络字节，sin_addr结构中的in_addr表示IP地址，同样使用网络字节序表示，sin_zero[8]目的是以16字节的形式对齐。

 

    理解网络字节序（大端小端）

    不同的CPU的体系结构是不一样的，他们的字节序也是不一样的，但是最基本的字节序只有2种，分别是大端和小端。小端是指将低序字节存储在起始位置，大端是指将高序字节存储在起始位置。理解这一概念的原因是Inter体系结构中使用的字节是小端字节序，比如Motorola 6800体系结构使用的是大端字节序，而Internet的标准字节序时大端字节。所有通过网络传输的字节序都应该是大端，所以就存在了大小端的转换。Linux里有几个函数可以实现主机字节序和网络字节序的相互转换。同时还分成16位短整型和32位长整型。有htonl();htons();ntohl();ntohd();等。