因爲網絡是一種非常複雜的通信方式，所以要通過分層來進行開發難度的降低。因此我們在研究網絡通信時，一定要在同一個層次進行研究，不能跨層次研究，比如分析客戶端和服務器的收發時，要分析API層次時，兩部分都要統一在這個層次進行分析，而不能是一端分析API接口，另一端卻去分析驅動了。一般情況下，我們在網絡編程時最關注的是應用層，傳輸層只需要瞭解即可。

2.BS和CS
（1）CS架構介紹（client server，客戶端服務器架構）。比如QQ，360網盤之類的（在電腦上或手機上用軟件登錄的）。
（2）BS架構介紹（broswer server，瀏覽器服務器架構）。比如在線版的QQ，網頁版360網盤（用瀏覽器打開的）。

一，TCP協議的簡單學習

TCP協議
傳輸控制協議（TCP，Transmission Control Protocol）是一種面向連接的、可靠的、基於字節流的傳輸層通信協議。

1、關於TCP理解的重點

TCP協議工作在OSI七層模型的傳輸層，對上服務socket接口，對下調用IP層.
TCP協議面向連接，通信前必須先3次握手建立連接關係後才能開始通信。
TCP協議提供可靠傳輸，不怕丟包、亂序等。

2、TCP如何保證可靠傳輸

TCP在傳輸有效信息前要求通信雙方必須先握手，建立連接才能通信
TCP的接收方收到數據包後會ack給發送方，若發送方未收到ack會丟包重傳
TCP的有效數據內容會附帶校驗，以防止內容在傳遞過程中損壞
TCP會根據網絡帶寬來自動調節適配速率（滑動窗口技術）
發送方會給各分割報文編號，接收方會校驗編號，一旦順序錯誤即會重傳。

建立TCP需要三次握手才能建立，而斷開連接則需要四次握手。整個過程如下圖所示：

3、TCP的三次握手

首先Client端發送連接請求報文，Server段接受連接後回覆ACK報文，併爲這次連接分配資源。Client端接收到ACK報文後也向Server段發生ACK報文，並分配資源，這樣TCP連接就建立了。
建立連接的條件：服務器listen時客戶端主動發起connect

4、TCP的四次揮手

斷開連接的條件：服務器或者客戶端都可以主動發起關閉。
斷開過程：假設客戶端先向其TCP發出連接釋放報文段，並停止再發送數據，主動關閉TCP連接。客戶端發送釋放報文FIN [第一次] 。服務器收到釋放報文後發出確認報文ACK [第二次] 。服務器發出的連接釋放報文FIN，並且還附帶上次已發送過的確認號ACK [第三次] 。客戶端在收到服務器的連接釋放報文段後，發送確認報文ACK [第四次] 。

注：這些握手協議已經封裝在TCP協議內部，socket編程接口平時不用管

5、基於TCP通信的服務模式

具有公網IP地址的服務器（或者使用動態IP地址映射技術）
服務器端socket、bind、listen後處於監聽狀態
客戶端socket後，直接connect去發起連接。
服務器收到並同意客戶端接入後會建立TCP連接，然後雙方開始收發數據，收發時是雙向的，而且雙方均可發起
雙方均可發起關閉連接
常見的使用了TCP協議的網絡應用：http（相當於一個應用程序，用來傳輸文本信息）、ftp、QQ服務器和mail服務器。這些需要很高可靠的應用，底層都是基於TCP協議的。

二，socket編程接口介紹

1、建立連接

socket：socket函數類似於open，用來打開一個網絡連接，如果成功則返回一個網絡文件描述符（int類型），之後我們操作這個網絡連接都通過這個網絡文件描述符。
== bind==：用來進行綁定的函數，把本地的IP地址和socket進行綁定。功能類似於fctrl函數，是用來改變屬性的函數。
listen：監聽一個端口，監聽的是在bind時綁定的那個地址。
accept：返回值是一個fd，accept正確返回就表示我們已經和前來連接我的客戶端之間建立了一個TCP連接了，以後我們就要通過這個連接來和客戶端進行讀寫操作，讀寫操作就需要一個fd，這個fd就由accept來返回了。（阻塞的位置）
connect：用來連接服務器的（客戶端那邊用）。

2、發送和接收

send/write：發送數據。（send比write就多了一個flag，只有支持一些特殊協議時會用到flag，普通情況寫0即可）
recv/read：接收數據。（在網絡中發送有點像是寫文件，在網絡中接收有點像是收文件）

3、輔助性函數

==inet_aton、inet_addr、inet_ntoa ==：(點分十進制和32位二進制形式互相轉化，不支持IPv6)
inet_ntop、inet_pton:(點分十進制和32位二進制形式互相轉化，支持IPv6)

4、表示IP地址相關數據結構

都定義在 netinet/in.h
struct sockaddr，這個結構體是網絡編程接口中用來表示一個IP地址的，注意這個IP地址是兼容IPv4和IPv6的
typedef uint32_t in_addr_t; 網絡內部用來表示IP地址的類型
struct in_addrstruct in_addr { in_addr_t s_addr; };
struct sockaddr_in

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)];
  };

struct sockaddr 這個結構體是linux的網絡編程接口中用來表示IP地址的標準結構體，bind、connect等函數中都需要這個結構體，這個結構體是兼容IPV4和IPV6的。在實際編程中這個結構體會被一個struct sockaddr_in或者一個struct sockaddr_in6所填充。

三，IP地址格式轉換函數實踐

在進行格式轉換時，這些函數，默認都使用大端模式

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>


#define IPADDR	"192.168.1.102"

// 0x66		01	a8		c0
// 102		1	168		192
// 網絡字節序，其實就是大端模式


int main(void)
{
	//使用inet_ntop來轉換
	struct in_addr addr = {0};
	char buf[50] = {0};
	
	addr.s_addr = 0x6601a8c0;
	
	inet_ntop(AF_INET, &addr, buf, sizeof(buf));

	printf("ip addr = %s.\n", buf);   //192.168.1.102
	
	
#if 0
	// 使用inet_pton來轉換
	int ret = 0;
	struct in_addr addr = {0};
	
	ret = inet_pton(AF_INET, IPADDR, &addr);
	if (ret != 1)
	{
		printf("inet_pton error\n");
		return -1;
	}
	
	printf("addr = 0x%x.\n", addr.s_addr);  //0x6601a8c0
	
#endif
	
#if 0    //使用inet_addr來轉換
	in_addr_t addr = 0;
	
	addr = inet_addr(IPADDR);
	
	printf("addr = 0x%x.\n", addr);		// 0x6601a8c0
	
#endif	

	return 0;
}

四，網絡編程實戰

概念：端口號，實質就是一個數字編號，用來在我們一臺主機中（主機的操作系統中）唯一的標識一個能上網的進程。端口號和IP地址一起會被打包到當前進程發出或者接收到的每一個數據包中。每一個數據包將來在網絡上傳遞的時候，內部都包含了發送方和接收方的信息（就是IP地址和端口號），所以IP地址和端口號這兩個往往是打包在一起不分家的。

探討：如何讓服務器和客戶端好好溝通
(1)客戶端和服務器原則上都可以任意的發和收，但是實際上雙方必須配合：client發的時候server就收，而server發的時候client就收
(2)必須瞭解到的一點：client和server之間的通信是異步的，這就是問題的根源
(3)解決方案：依靠應用層協議來解決。說白了就是我們server和client事先做好一系列的通信約定。

自定義應用層協議
1、自定義應用層協議第一步：規定發送和接收方法
(1)規定連接建立後由客戶端主動向服務器發出1個請求數據包，然後服務器收到數據包後回覆客戶端一個迴應數據包，這就是一個通信回合
(2)整個連接的通信就是由N多個回合組成的。

2、自定義應用層協議第二步：定義數據包格式
3、常用應用層協議：http、ftp······

下面以一個例子展示網絡編程：客戶端向服務器註冊學生的基本信息（發送一個數據包），服務器迴應一個數據包表示接收完成（展示學生的基本信息）。

服務器端代碼：server.c

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

#define SERPORT		9003
#define SERADDR		"192.168.1.104"		// ifconfig看到的
#define BACKLOG		100		//貌似是最大能容納的連接數

char recvbuf[100];

#define CMD_REGISTER	1001	// 註冊學生信息
#define CMD_CHECK		1002	// 檢驗學生信息
#define CMD_GETINFO		1003	// 獲取學生信息

#define STAT_OK			30		// 回覆ok
#define STAT_ERR		31		// 回覆出錯了

typedef struct commu
{
	char name[20];		// 學生姓名
	int age;			// 學生年齡
	int cmd;			// 命令碼
	int stat;			// 狀態信息，用來回復
}info;


int main(void)
{
	int sockfd = -1, ret = -1, clifd = -1;
	socklen_t len = 0;
	//這裏的結構爲sockaddr_in結構體包含sin_port和sin_addr結構體，sin_addr結構體包含s_addr
	struct sockaddr_in seraddr = {0};
	struct sockaddr_in cliaddr = {0};
	
	// 第1步：先socket打開文件描述符	
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (-1 == sockfd)
	{
		perror("socket");
		return -1;
	}
	printf("socketfd = %d.\n", sockfd);
	
	// 第2步：bind綁定sockefd和當前電腦的ip地址&端口號
	seraddr.sin_family = AF_INET;		// 設置地址族爲IPv4
	seraddr.sin_port = htons(SERPORT);	// 設置地址的端口號信息
	seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERADDR);	//　設置IP地址
	ret = bind(sockfd, (const struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr));
	if (ret < 0)
	{
		perror("bind");
		return -1;
	}
	printf("bind success.\n");
	
	// 第3步：listen監聽端口
	ret = listen(sockfd, BACKLOG);		// 阻塞等待客戶端來連接服務器
	if (ret < 0)
	{
		perror("listen");
		return -1;
	}
	
	// 第4步：accept阻塞等待客戶端接入
	clifd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);
	printf("連接已經建立，client fd = %d.\n", clifd);

	// 客戶端反覆給服務器發
	while (1)
	{
		info st;
		// 回合中第1步：服務器收
		ret = recv(clifd, &st, sizeof(info), 0);

		// 回合中第2步：服務器解析客戶端數據包，然後幹活，
		if (st.cmd == CMD_REGISTER)
		{
			printf("用戶要註冊學生信息\n");
			printf("學生姓名：%s，學生年齡：%d\n", st.name, st.age);
			// 在這裏服務器要進行真正的註冊動作，一般是插入數據庫一條信息
			
			// 回合中第3步：回覆客戶端
			st.stat = STAT_OK;
			ret = send(clifd, &st, sizeof(info), 0);
		}
		
	}

	return 0;
}

客戶端代碼：client.c

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

#define SERADDR		"192.168.1.104"		// 服務器開放給我們的IP地址和端口號
#define SERPORT		9003

//發送、接收緩衝區
char sendbuf[100];
char recvbuf[100];

#define CMD_REGISTER	1001	// 註冊學生信息
#define CMD_CHECK		1002	// 檢驗學生信息
#define CMD_GETINFO		1003	// 獲取學生信息

#define STAT_OK			30		// 回覆ok
#define STAT_ERR		31		// 回覆出錯了

typedef struct commu
{
	char name[20];		// 學生姓名
	int age;			// 學生年齡
	int cmd;			// 命令碼
	int stat;			// 狀態信息，用來回復
}info;

int main(void)
{
	int sockfd = -1, ret = -1;
	//這個結構體是網絡編程接口中用來表示一個IP地址的，
	//這個IP地址是兼容IPv4和IPv6的
	struct sockaddr_in seraddr = {0};
	struct sockaddr_in cliaddr = {0};
	
	// 第1步：創建socket(AF_INET：使用IPv4進行通信，SOCK_STREAM：TCP)
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (-1 == sockfd)
	{
		perror("socket");
		return -1;
	}
	printf("socketfd = %d.\n", sockfd);
	
	// 第2步：connect鏈接服務器，向結構體填充服務器信息
	seraddr.sin_family = AF_INET;		// 設置地址族爲IPv4
	seraddr.sin_port = htons(SERPORT);	// 設置地址的端口號信息（檢測大小端並調整）
	seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERADDR);	//　設置IP地址
	ret = connect(sockfd, (const struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr));
	if (ret < 0)
	{
		perror("connect");
		return -1;
	}
	printf("成功建立連接\n");

	while (1)
	{
		// 回合中第1步：客戶端給服務器發送信息
		info st1;
		printf("請輸入學生姓名\n");
		scanf("%s", st1.name);
		printf("請輸入學生年齡");
		scanf("%d", &st1.age);
		st1.cmd = CMD_REGISTER;
		ret = send(sockfd, &st1, sizeof(info), 0);
		printf("已發送%s學生的信息\n",st1.name);
		
		// 回合中第2步：客戶端接收服務器的回覆
		memset(&st1, 0, sizeof(st1));
		ret = recv(sockfd, &st1, sizeof(st1), 0);
		
		// 回合中第3步：客戶端解析服務器的回覆，再做下一步定奪
		if (st1.stat == STAT_OK)
		{
			printf("註冊學生信息成功\n");
		}
		else
		{
			printf("註冊學生信息失敗\n");
		}

	}

	return 0;
}

Linux應用編程和網絡編程（11）-------TCP/IP協議的簡單學習與應用socket接口編程

目錄

一，TCP協議的簡單學習

二，socket編程接口介紹

三，IP地址格式轉換函數實踐

四，網絡編程實戰

vue項目獲取富文本編輯器wangEditor內容導出爲word（html轉word格式並下載）

dotnet C# 創建 X11 應用時設置窗口背景顏色

TDengine docker安裝方法

vue3組件通信與props

sapui5

Alpine Linux apk add DNS lookup error

部分JDK版本的發佈時間

工作中用到的腳本合集

合併代碼時Beyond Compare設置

go語言 defer延遲機制

Uboot和系統移植（19）------- 根文件系統構建過程詳解

【從C到C++】------- C++新增和有變化的關鍵字

【從C到C++】------- 命名空間

Linux驅動開發（3）------- 字符設備驅動高級

Makefile中使用函數

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結