本文主要介绍了Linux下struct sockaddr和struct sockaddr_in的关系，二者长度相同，常需将sockaddr_in强制转换为sockaddr传入系统调用函数。还提及了IP地址转换函数，推荐使用inet_aton和inet_ntoa。此外，阐述了OSI模型、TCP/IP体系结构，以及Internet网和IP地址类型等知识。
一、最近在编写linux下获取网络接口的ip地址、mac地址、子网掩码、路由地址的函数，经常看到struct sockaddr和struct sockaddr_in在相互转换，所以有必要搞清楚二者的关系。
在linux环境下，结构体struct sockaddr在/usr/include/linux/socket.h中定义，具体如下：
typedef unsigned short sa_family_t;
struct sockaddr {
sa_family_t sa_family; /* address family, AF_xxx */
char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */
};
在linux环境下，结构体struct sockaddr_in在/usr/include/netinet/in.h中定义，具体如下：
/* Structure describing an Internet socket address. */
struct sockaddr_in
{
__SOCKADDR_COMMON (sin_);
in_port_t sin_port; /* Port number. */
struct in_addr sin_addr; /* Internet address. */
/* Pad to size of `struct sockaddr'. */
unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
__SOCKADDR_COMMON_SIZE -
sizeof (in_port_t) -
sizeof (struct in_addr)];
/* 字符数组sin_zero[8]的存在是为了保证结构体struct sockaddr_in的大小和结构体struct sockaddr的大小相等 */
};
struct sockaddr是通用的套接字地址，而struct sockaddr_in则是internet环境下套接字的地址形式，二者长度一样，都是16个字节。二者是并列结构，指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。一般情况下，需要把sockaddr_in结构强制转换成sockaddr结构再传入系统调用函数中。
下面是struct sockaddr_in中用到两个数据类型，具体定义如下：
/* Type to represent a port. */
typedef uint16_t in_port_t;
struct in_addr其实就是32位IP地址
struct in_addr {
unsigned long s_addr;
};
BSD网络软件中包含了两个函数，用来在二进制地址格式和点分十进制字符串格式之间相互转换，但是这两个函数仅仅支持IPv4。
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
功能相似的两个函数同时支持IPv4和IPv6
const char *inet_ntop(int domain, const void *addr, char *str, socklen_t size);
int inet_pton(int domain, const char *str, void *addr);
inet_addr返回的整数形式是网络字节序，而inet_network返回的整数形式是主机字节序。他俩都有一个小缺陷，
那就是当IP是255.255.255.255时，这两个函数会认为这是个无效的IP地址，这是历史遗留问题，其实在目前大部
分的路由器上，这个255.255.255.255的IP都是有效的。
inet_aton函数和上面这俩个函数的区别就是在于他认为255.255.255.255是有效的，他不会冤枉这个看似特殊的IP地址。对了，inet_aton函数返回的是网络字节序的IP地址。
htonl()--"Host to Network Long"
ntohl()--"Network to Host Long"
htons()--"Host to Network Short"
ntohs()--"Network to Host Short"
网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。
综上所述，应该使用inet_aton和inet_ntoa这一对函数。
通常的用法是：
int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
my_addr.sin_family = AF_INET; /* 主机字节序 */
my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, 网络字节序 */
my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.1");
bzero(&(my_addr.sin_zero), 8); /* zero the rest of the struct */
//memset(&my_addr.sin_zero, 0, 8);
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));
Sockfd是调用socket函数返回的socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针；addrlen常被设置为sizeof(struct sockaddr)。
struct sockaddr结构类型是用来保存socket信息的：
struct sockaddr {
unsigned short sa_family; /* 地址族， AF_xxx */——地址的格式
char sa_data[14]; /* 14 字节的协议地址 */——地址值(IP和端口号)
};
sa_family一般为AF_INET，代表Internet（TCP/IP）地址族；sa_data则包含该socket的IP地址和端口号。
另外还有一种结构类型：
struct sockaddr_in {
short int sin_family; /* 地址族 */
unsigned short int sin_port; /* 端口号 */
struct in_addr sin_addr; /* IP地址 */
unsigned char sin_zero[8]; /* 填充0 以保持与struct sockaddr同样大小 */
};
这个结构更方便使用。sin_zero用来将sockaddr_in结构填充到与struct sockaddr同样的长度，可以用bzero()或memset()函数将其置为零。指向sockaddr_in 的指针和指向sockaddr的指针可以相互转换，这意味着如果一个函数所需参数类型是sockaddr时，你可以在函数调用的时候将一个指向 sockaddr_in的指针转换为指向sockaddr的指针；或者相反。你只要记住，填值的时候使用sockaddr_in结构，而作为函数的参数传入的时候转换成sockaddr结构就行了，毕竟都是16个字符长。
二、需要注意的是 OSI 模型并不是一个网络结构，因为它并没有定义每个层所拥有的具体的服务和协议，它只是告诉我们每一个层应该做什么工作。但是， ISO 为所有的层次提供了标准，每个标准都有其自己的内部标准定义。
Internet 网是由许多子网通过网关互连组成的一个网格集合。网关是一个执行网络间转发功能的系统，被网关连接的子网有一个共同特点，它们都使用 TCP/IP 通信协议。Internet 是建立在 TCP/IP 基础上，因此采用了 TCP/IP 的网络体系结构。
一个基本概念的理解： TCP/IP 是一种网络体系结构，而OSI模型不是网络体系结构。计算机之间通过传输介质连接起来，在它们之间形成通路。计算机之间必须按照协议互相通讯，协议（ Protocol）是一组使计算机互相了解的规则与标准，是计算机通讯语言。网络中的设备只有按照规定的协议来通讯的，而让执行不同协议的计算机互相通讯也是一件复杂的事情。所以国际标准组织指定了开放系统互连（ OSI）协议，描述了计算机网络各结点之间的数据传送所需求的服务框架，称为计算机网络协议参考模型。许多计算机网络厂家都以自己的技术支持某种协议，以此来开发计算机的网络
要想网络连入到 Internet，必须获得全世界统一的 IP 地址。 IP 地址为 32 位，由 4 个十进制数组成，每个数值的范围为 0~255，中间用“ .”隔开。每个 IP 地址定义网络 ID 和网络工作站 ID。网络 ID 标识在同一物理网络中的系统；网络工作站 ID 标识网络上的工作站，服务器或路由选择器，每个网络工作站地址对网络 ID 必须唯一。 Internet IP 地址有三种基本类型(W字节用二进制表示)：
A 类地址:0.0.0.0~127.0.0.0
其 W 的高端位为 0，允许有 126 个 A 类地址(0xxxxxxx.X.Y.Z)，即126=2^7-2分配给拥有大量主机的网络。
B 类地址:128.0.0.0~191.255.0.0
由 W.X 表示网络 ID，其高端前二位为二进制的 10(10xxxxxx.X.Y.Z)，它用于分配中等规模的网络，可有 16384 个 B 类地址2^14=16384。
C 类地址:192.0.0.0~223.255.255.0
其高端前三位为二进制 110(110xxxxx.X.Y.Z)，允许大约 200 万个 C 类地址2^21=2097152，每个网络只有 254 个主机，用于小型的局域网。
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