择善教育-linux阶段lesson27tcp.通信tcpudp

TCP通信网络通信主机---主机主机---服务器主机---服务器---主机网络字节序--使用大字节序htonl(x)long主机序转网络序htons(x)short主机序转网络序TCP通信TCP通信流程TCP通信创建套接字#include<sys/socket.h>intsocket(intdomain,inttype,intprotocol)返回值：套接字domain协议族type套接字类型protocol套接字协议TCP通信套接字SOCKET像操作文件描述符一样操作套接字双向通信接口，起源于管道比管道功能更强，应用更广泛支持read,write等操作用于收发数据TCP通信socket创建套接字---domainPF_UNIX,PF_LOCAL本地通信PF_INETIPV4协议PF_INET6IPV6协议PF_IPXNovell公司的IPC通信协议PF_NETLINK与内核间的接口PF_X25ITU-TX.25/ISO-8208PF_AX25无线AX.25协议PF_ATMPVC访问原始ATM的PVC(永久虚连接)PF_APPLETALK苹果公司的Appletalk协议PF_PACKET底层包接口TCP通信socket创建套接字---typeSOCK_STREAM

提供面向连接的，有序的，可靠数据流TCPSOCK_DGRAM

支持数据报UDPSOCK_SEQPACKET提供基于连接的有序的，可靠数据报通信SOCK_RAW

对原始网络协议访问SOCK_RDM提供可靠的数据报层，不保证有序性SOCK_PATET已废弃TCP通信套接字SOCKET类型SOCK_STREAM流套接字：使用TCP协议。提供面向连接的，有序的，可靠的数据通信流。如telnet,http等SOCK_DGRAM数据报套接字：使用UDP协议。提供无连接的，无序的，不保证可靠性的数据通信流。如tftp，bootp等SOCK_RAW原始流套接字：收发原始数据包，应用于底层协议开发，进行底层操作只有root用户才有权限创建这个socketTCP通信socket创建套接字---protocol<netinet/in.h>IPPROTO_IP(0):接受所有IP数据包IPPROTO_ICMP：ICMP协议(ping)IPPROTO_TCP：TCP协议IPPROTO_UDP：UDP协议IPPROTO_RAW：RAW只能发送包，且需要自己填写IP头，计算校验和TCP通信绑定套接字intbind(intsockfd,structsockaddr*myAddr,socklen_taddrLen)sockfd套接字描述符myAddr主机地址addrLensockaddr结构体大小实现本机地址(协议族+IP+端口)与套接字绑定，收发消息即读写套接字文件描述符TCP通信套接字地址structsockaddr{u_shortsa_family;//协议族charsa_data[14];//协议地址}对于不同的协议族，协议地址sa_data[14]有不同的描述方式TCP通信套接字地址AF_INET协议族的协议地址structsockaddr_in{shortsin_family;/*地址族AF_INET*/u_shortsin_port;/*端口号*/structin_addrsin_addr;/*32位IP地址*/charsin_zero[8];/*预留*/}structin_addr{u_longs_addr;}TCP通信IP地址转换#include<arpa/inet.h>ulonginet_addr(char*pAddr)字符串IP转整数IPintinet_aton(char*pAddr,structin_addr*pInAddr)字符串IP转整数IPchar*inet_ntoa(structin_addrinAddr)整数IP转字符串IPTCP通信字节序转换网络字节序：大字节序主机字节序：x86：小字节序ppc：大字节序主机序转网络序ulonghtonl(ulonghost)ushorthtons(ushorthost)网络序转主机序ulongntohl(ulongnet)ushortntohs(ushortnet)TCP通信监听端口intlisten(intsockfd,intbacklog)sockfd监听的套接字backlog套接字接收的最大连接数，超出则向客户端发出ECONNEREFUSED错误TCP通信连接处理intaccept(intsockfd,structsockaddr*addr,socklen_t*addrlen)阻塞，等待接收客户端连接申请接收成功，则创建套接字，用于发送消息给客户端addr获取到客户端地址addrlen获取到客户端地址大小sockfd设置为非阻塞的情况，未接收到连接申请，则返回错误TCP通信关闭套接字1：close(sockfd)同文件操作关闭时，只是将套接字访问计数器-1，计数器为0时真正关闭用于创建子进程进行并发管理2：shutdown(sockfd,how)按需关闭套接字SHUT_RD(0):关闭读功能，丢弃接收到的数据SHUT_WR(1):关闭写功能，不能发送数据SHUT_RDWR(2):彻底关闭套接字连接TCP通信客户端通信连接intconnect(intsockfd,structsockaddr*srvaddr,intaddrlen)sockfd创建的用于通信套接字srvaddr接收端地址addrlen地址结构体大小TCP通信发送数据write(intsockfd,void*buf,size_tlen)send(intsockfd,void*msg,intlen,intflags)flags标志一般填0，特殊情况下用法如下TCP通信发送数据的发送标志flagsMSG_CONFIRM通知链路层，即将收到回应，链路层未收到回应，则会定期探测邻居消息(只能用于SOCK_DGRAM和SOCK_RAW)MSG_DONTROUTE不通过网关发送数据，只发送到同一子网计算机MSG_DONTWAIT使用非阻塞操作，阻塞则返回EAGAIN错误TCP通信发送数据的发送标志flagsMSG_EOR结束记录(SOCK_SEQPACKET时使用)MSG_MORE还有后续数据要发送，效果相当于套接字使用了TCP_CORK属性。通知内核，这个帧的数据还没发完，后续数据发送后，这个数据才能发送出去。MSG_OOB

发送带外数据。提高优先级，先于其他数据进行发送TCP通信接收消息read(intsockfd,void*buf,size_tlen)recv(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags)flags标志一般填0，特殊情况下用法如下TCP通信接收消息的接收标志flagsMSG_DONTWAIT非阻塞操作，阻塞则返回EAGAIN错误MSG_OOB接收带外数据MSG_PEEK只查看消息，不从缓冲区删除数据MSG_TRUNC返回包的真实长度(只用于流套接字)MSG_WAITALL等待接收到的数据长度为len后才返回TCP通信服务端例程：等待(被动)接收发送1：创建socket：socket()2：绑定端口：bind()3：监听端口：listen()4：接受连接：accept()5：读取消息：read()6：发送消息：write()7：关闭套接字：close()TCP通信客户端例程：主动发送接收1：创建socket：socket()2：连接服务端：connect()3：发送数据：write()4：接受结果：read()5：关闭套接字：close()TCP通信UDP通信UDP通信流程TCP通信UDP通信没有固定连接客户端发完包，就不管了，也不知道服务端是不是收到了UDP通信发送消息sendto(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags,structsockaddr*to,socklen_ttolen);UDP没有accept创建新的通信fd，需要指定目标地址函数可以用于TCP通信，后面两个参数会忽略UDP通信接收消息recvfrom(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags,sturctsockaddr*from,socklen_t*fromlen)UDP没有accept函数来获取对端地址，这里增加了2个参数函数可以用于TCP通信TCP通信TCP通信raw底层数据报TCP通信TCP通信TCP通信套接字选项intgetsockopt(intfd,intlevel,intoptname,void*optVal,int*optLen)获取套接字intsetsockopt(intfd,intlevel,intoptname,void*optVal,intoptLen)fd:套接字idlevel：选项作用的套接字层级optname:选项名optVal：选项值optLen:选项值长度TCP通信套接字层级levelSOL_SOCKETsocket层次IPPROTO_IPIP协议层次IPPROTO_TCPTCP协议层次TCP通信SOL_SOCKET层的选项(默认都是int值)SO_DEBUG:调试追踪SO_REUSEADDR:重用本地地址SO_RESUEPORT:重用本地端口SO_KEEPALIVE:周期性测试线路连接情况(心跳包)SO_DONTROUTE:不经过路由机制发送数据SO_LINGER:有数据发送则关闭延时(structlinger)SO_BROADCAST:支持发送数据报广播SO_OOBINLINE:带外数据和正常数据放在同一个队列SO_SNDBUF:发送数据缓冲区大小TCP通信SOL_SOCKET层的选项SO_RCVBUF:接收数据缓冲