• 一、网络编程
  • 目的：不同主机，进程间通信
  • 问题
    • 主机与主机之间物理层面必须互联互通
    • 进程与进程在软件层面必须互联互通
  • IP地址：计算机的软件地址，用来表示计算机设备
  • MAC地址：计算机的硬件地址（固定）
  • 网络端口号：标记同一主机上的不同网络进程
• 二、网络协议 网络通信标准
  • OSI七层模型：开放系统互联模型(open system interconnect) 理论模型
    • 不同体系结构设备间，网络通信的通信标准
    • 应用层：要传输的数据信息，如文件传输，电子邮件等
    • 表示层：数据加密，解密操作，压缩，解压缩
    • 会话层：建立数据传输通道（会话）
    • 传输层：传输的方式（UDP、TCP端口号）
    • 网络层：实现数据路由，路径规划 路由器 ip
    • 数据链路层：封装成帧，点对点通信（局域网内通信），差错检测 交换机 ARP
    • 物理层：定义物理设备标准、电气特性，比如网线，光纤等传输介质 比特流 bit 0 1
  • TCP/IP模型： 应用模型
    • 五层：
      • 应用层：
        • HTTP：超文本传输协议
        • HTTPS：超文本传输协议（SSL加密算法）
        • FTP：文件传输协议（TCP）
        • TFTP：简单文件传输协议（UDP）
        • MQTT：消息队列遥测传输（物联网协议）
        • DNS：域名解析服务（将www .com转化成IP地址）
      • 传输层：
        • TCP：传输控制协议
        • UDP：用户数据报协议
      • 网络层：
        • IP协议：
          • IPv4：
          • IPv6：
      • 数据链路层：
        • ARP：地址解析协议
      • 物理层：
    • 四层：
      • 应用层：
      • 传输层：
      • 网络层：
      • 网络接口层：
• 三、IP协议
  • IPv6 128位
  • IPv4 32位
    • 保存32位（4字节）
    • IP地址 = 网络位+主机位
    • 网络位：该IP地址位于哪个网段(局域网)内
    • 主机位：这个网段(局域网)第几台主机

• 子网掩码：
  • 如：255.255.255.0
  • 11111111.11111111.11111111.00000000
• 用来区分IP地址的网络位和主机位，搭配IP地址使用。
• 子网掩码是1的部分对应IP地址的网络位
• 子网掩码是0的部分对应IP地址的主机位
• 网段号：192.168.1.0
  • IP地址网络位不变,主机位全为0,则为该IP地址的网段号

    

• 广播号：192.168.1.255
  • IP地址网络位不变,主机位全为1,则为该IP地址的广播号

    

• 网关地址：192.168.1.1
  • IP地址的划分
    • A类地址

• B类地址

• C类地址

• D类地址

• E类地址

• 公有IP：由电信公司直接分配，并需要付费的IP地址，可以直接访问 internet
• 私有IP：不能直接访问 internet 的 ip地址
• 区分公有私有IP是为了节省IP地址
• 四、网络端口号
  • 端口号：16位整形数据（unsigned short) 0-65535
  • 端口号功能：标记同一主机上的不同网络进程
  • 分类
    • 任何TCP/IP实现所提供的服务都用1-1023之间的端口号

• 端口号从1024-49151是被注册的端口号，被IANA指定为特殊服务使用
  • MQTT：1883/8883
• 从49152-65535是动态或私有端口号

• 数据包的封装和解封过程
• 五、网络配置
  • ping ip地址/域名
• 查看当前主机和IP/域名所对应的这台主机网络是否联通

• ifconfig
  • 在linux查看当前主机的IP地址
  • ipconfig：在Windows下查看当前主机的IP地址

网络配置

• 六、网络协议 UDP
  • UDP用户数据报协议：传输层
  • 网络编程模型
    • B/S模型：browser/server（浏览器/服务器）
      • 客户端是通用的客户端（浏览器）
      • 一般只做服务器开发
      • 客户端要加载的数据均来自服务器
    • C/S模型：client/server（客户端/服务端）
      • 客户端是一个专用的客户端
      • 服务器和客户端都需要开发
      • 客户端可保存资源，本地加载，无需所有数据都请求服务器
  • UDP编程流程
    • 套接字：文件描述符（网络通信时，应用层可操作的端口）
    • 发送端
      • socket：int socket(int domain, int type, int protocol
        • 功能：创建通信的套接字
        • 参数：
          • domain：网络层使用什么协议族
            • AF_INET: IPv4
            • AF_INET6:IPv6
          • type：规定传输层的协议
            • SOCK_DGRAM：UDP协议
            • SOCKSTREAM：TCP协议
            • SOCKRAW：原始套接字
          • protocol：0 按照默认协议方式创建
        • 返回值：成功：套接字；失败：-1
      • sendto：ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen)
        • 功能：向网络套接字发送数据
        • 参数：sockfd：套接字；buf：要发送的数据的首地址；len：要发送的字节数；flags：0：按照默认方式发送；dest_addr：接收方的地址信息（IP+端口号）；addrlen：接收方地址的大小
        • man 7 ip

          

        • 返回值：成功：实际发送的字节数；失败：-1
      • 网络字节序：大段
      • 主机字节序：小段
      • uint3 2_t htonl(uint32_t hostlong);主机转网络
      • uint1 6_t htons(uint16_t hostshort);主机转网络
      • uint3 2_t ntohl(uint32_t hostlong);网络转主机
      • uint1 6_t ntohs(uint16_t hostshort);网络转主机
      • in_addr_t inet _addr(const char *cp);
        • 功能：将字符串IP地址转换成二进制IP地址形式
      • char *inet _ntoa(struct in_addr in);
        • 功能：将二进制ip转换成字符串
    • 接收端
      • bind：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr.socklen_t addrlen);
        • 功能：绑定自己的IP地址和端口号
        • 参数：sockfd：套接字；addr：需要绑定的地址；adlrlen：地址大小
        • 返回值：成功：0；失败：-1
      • recvfrom：ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen)
        • 功能：从套接字上接收数据
        • 参数：sockfd：套接字；buf：存放接收数据的内存首地址；len：希望接收的字节数；flags：0：按照默认方式接收（阻塞）；src_addr：发送方的地址信息；addrlen：发送发地址的指针
        • 返回值：成功：实际接收到的字节数；失败：-1