擇善教育-linux階段lesson27tcp.通信tcpudp

TCP通信網(wǎng)絡(luò)通信主機---主機主機---服務(wù)器主機---服務(wù)器---主機網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序--使用大字節(jié)序htonl(x)long主機序轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)序htons(x)short主機序轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)序TCP通信TCP通信流程TCP通信創(chuàng)建套接字#include<sys/socket.h>intsocket(intdomain,inttype,intprotocol)返回值：套接字domain協(xié)議族type套接字類型protocol套接字協(xié)議TCP通信套接字SOCKET像操作文件描述符一樣操作套接字雙向通信接口，起源于管道比管道功能更強，應(yīng)用更廣泛支持read,write等操作用于收發(fā)數(shù)據(jù)TCP通信socket創(chuàng)建套接字---domainPF_UNIX,PF_LOCAL本地通信PF_INETIPV4協(xié)議PF_INET6IPV6協(xié)議PF_IPXNovell公司的IPC通信協(xié)議PF_NETLINK與內(nèi)核間的接口PF_X25ITU-TX.25/ISO-8208PF_AX25無線AX.25協(xié)議PF_ATMPVC訪問原始ATM的PVC(永久虛連接)PF_APPLETALK蘋果公司的Appletalk協(xié)議PF_PACKET底層包接口TCP通信socket創(chuàng)建套接字---typeSOCK_STREAM

提供面向連接的，有序的，可靠數(shù)據(jù)流TCPSOCK_DGRAM

支持數(shù)據(jù)報UDPSOCK_SEQPACKET提供基于連接的有序的，可靠數(shù)據(jù)報通信SOCK_RAW

對原始網(wǎng)絡(luò)協(xié)議訪問SOCK_RDM提供可靠的數(shù)據(jù)報層，不保證有序性SOCK_PATET已廢棄TCP通信套接字SOCKET類型SOCK_STREAM流套接字：使用TCP協(xié)議。提供面向連接的，有序的，可靠的數(shù)據(jù)通信流。如telnet,http等SOCK_DGRAM數(shù)據(jù)報套接字：使用UDP協(xié)議。提供無連接的，無序的，不保證可靠性的數(shù)據(jù)通信流。如tftp，bootp等SOCK_RAW原始流套接字：收發(fā)原始數(shù)據(jù)包，應(yīng)用于底層協(xié)議開發(fā)，進行底層操作只有root用戶才有權(quán)限創(chuàng)建這個socketTCP通信socket創(chuàng)建套接字---protocol<netinet/in.h>IPPROTO_IP(0):接受所有IP數(shù)據(jù)包IPPROTO_ICMP：ICMP協(xié)議(ping)IPPROTO_TCP：TCP協(xié)議IPPROTO_UDP：UDP協(xié)議IPPROTO_RAW：RAW只能發(fā)送包，且需要自己填寫IP頭，計算校驗和TCP通信綁定套接字intbind(intsockfd,structsockaddr*myAddr,socklen_taddrLen)sockfd套接字描述符myAddr主機地址addrLensockaddr結(jié)構(gòu)體大小實現(xiàn)本機地址(協(xié)議族+IP+端口)與套接字綁定，收發(fā)消息即讀寫套接字文件描述符TCP通信套接字地址structsockaddr{u_shortsa_family;//協(xié)議族charsa_data[14];//協(xié)議地址}對于不同的協(xié)議族，協(xié)議地址sa_data[14]有不同的描述方式TCP通信套接字地址AF_INET協(xié)議族的協(xié)議地址structsockaddr_in{shortsin_family;/*地址族AF_INET*/u_shortsin_port;/*端口號*/structin_addrsin_addr;/*32位IP地址*/charsin_zero[8];/*預(yù)留*/}structin_addr{u_longs_addr;}TCP通信IP地址轉(zhuǎn)換#include<arpa/inet.h>ulonginet_addr(char*pAddr)字符串IP轉(zhuǎn)整數(shù)IPintinet_aton(char*pAddr,structin_addr*pInAddr)字符串IP轉(zhuǎn)整數(shù)IPchar*inet_ntoa(structin_addrinAddr)整數(shù)IP轉(zhuǎn)字符串IPTCP通信字節(jié)序轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序：大字節(jié)序主機字節(jié)序：x86：小字節(jié)序ppc：大字節(jié)序主機序轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)序ulonghtonl(ulonghost)ushorthtons(ushorthost)網(wǎng)絡(luò)序轉(zhuǎn)主機序ulongntohl(ulongnet)ushortntohs(ushortnet)TCP通信監(jiān)聽端口intlisten(intsockfd,intbacklog)sockfd監(jiān)聽的套接字backlog套接字接收的最大連接數(shù)，超出則向客戶端發(fā)出ECONNEREFUSED錯誤TCP通信連接處理intaccept(intsockfd,structsockaddr*addr,socklen_t*addrlen)阻塞，等待接收客戶端連接申請接收成功，則創(chuàng)建套接字，用于發(fā)送消息給客戶端addr獲取到客戶端地址addrlen獲取到客戶端地址大小sockfd設(shè)置為非阻塞的情況，未接收到連接申請，則返回錯誤TCP通信關(guān)閉套接字1：close(sockfd)同文件操作關(guān)閉時，只是將套接字訪問計數(shù)器-1，計數(shù)器為0時真正關(guān)閉用于創(chuàng)建子進程進行并發(fā)管理2：shutdown(sockfd,how)按需關(guān)閉套接字SHUT_RD(0):關(guān)閉讀功能，丟棄接收到的數(shù)據(jù)SHUT_WR(1):關(guān)閉寫功能，不能發(fā)送數(shù)據(jù)SHUT_RDWR(2):徹底關(guān)閉套接字連接TCP通信客戶端通信連接intconnect(intsockfd,structsockaddr*srvaddr,intaddrlen)sockfd創(chuàng)建的用于通信套接字srvaddr接收端地址addrlen地址結(jié)構(gòu)體大小TCP通信發(fā)送數(shù)據(jù)write(intsockfd,void*buf,size_tlen)send(intsockfd,void*msg,intlen,intflags)flags標志一般填0，特殊情況下用法如下TCP通信發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送標志flagsMSG_CONFIRM通知鏈路層，即將收到回應(yīng)，鏈路層未收到回應(yīng)，則會定期探測鄰居消息(只能用于SOCK_DGRAM和SOCK_RAW)MSG_DONTROUTE不通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)，只發(fā)送到同一子網(wǎng)計算機MSG_DONTWAIT使用非阻塞操作，阻塞則返回EAGAIN錯誤TCP通信發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送標志flagsMSG_EOR結(jié)束記錄(SOCK_SEQPACKET時使用)MSG_MORE還有后續(xù)數(shù)據(jù)要發(fā)送，效果相當于套接字使用了TCP_CORK屬性。通知內(nèi)核，這個幀的數(shù)據(jù)還沒發(fā)完，后續(xù)數(shù)據(jù)發(fā)送后，這個數(shù)據(jù)才能發(fā)送出去。MSG_OOB

發(fā)送帶外數(shù)據(jù)。提高優(yōu)先級，先于其他數(shù)據(jù)進行發(fā)送TCP通信接收消息read(intsockfd,void*buf,size_tlen)recv(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags)flags標志一般填0，特殊情況下用法如下TCP通信接收消息的接收標志flagsMSG_DONTWAIT非阻塞操作，阻塞則返回EAGAIN錯誤MSG_OOB接收帶外數(shù)據(jù)MSG_PEEK只查看消息，不從緩沖區(qū)刪除數(shù)據(jù)MSG_TRUNC返回包的真實長度(只用于流套接字)MSG_WAITALL等待接收到的數(shù)據(jù)長度為len后才返回TCP通信服務(wù)端例程：等待(被動)接收發(fā)送1：創(chuàng)建socket：socket()2：綁定端口：bind()3：監(jiān)聽端口：listen()4：接受連接：accept()5：讀取消息：read()6：發(fā)送消息：write()7：關(guān)閉套接字：close()TCP通信客戶端例程：主動發(fā)送接收1：創(chuàng)建socket：socket()2：連接服務(wù)端：connect()3：發(fā)送數(shù)據(jù)：write()4：接受結(jié)果：read()5：關(guān)閉套接字：close()TCP通信UDP通信UDP通信流程TCP通信UDP通信沒有固定連接客戶端發(fā)完包，就不管了，也不知道服務(wù)端是不是收到了UDP通信發(fā)送消息sendto(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags,structsockaddr*to,socklen_ttolen);UDP沒有accept創(chuàng)建新的通信fd，需要指定目標地址函數(shù)可以用于TCP通信，后面兩個參數(shù)會忽略UDP通信接收消息recvfrom(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags,sturctsockaddr*from,socklen_t*fromlen)UDP沒有accept函數(shù)來獲取對端地址，這里增加了2個參數(shù)函數(shù)可以用于TCP通信TCP通信TCP通信raw底層數(shù)據(jù)報TCP通信TCP通信TCP通信套接字選項intgetsockopt(intfd,intlevel,intoptname,void*optVal,int*optLen)獲取套接字intsetsockopt(intfd,intlevel,intoptname,void*optVal,intoptLen)fd:套接字idlevel：選項作用的套接字層級optname:選項名optVal：選項值optLen:選項值長度TCP通信套接字層級levelSOL_SOCKETsocket層次IPPROTO_IPIP協(xié)議層次IPPROTO_TCPTCP協(xié)議層次TCP通信SOL_SOCKET層的選項(默認都是int值)SO_DEBUG:調(diào)試追蹤SO_REUSEADDR:重用本地地址SO_RESUEPORT:重用本地端口SO_KEEPALIVE:周期性測試線路連接情況(心跳包)SO_DONTROUTE:不經(jīng)過路由機制發(fā)送數(shù)據(jù)SO_LINGER:有數(shù)據(jù)發(fā)送則關(guān)閉延時(structlinger)SO_BROADCAST:支持發(fā)送數(shù)據(jù)報廣播SO_OOBINLINE:帶外數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)放在同一個隊列SO_SNDBUF:發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小TCP通信SOL_SOCKET層的選項SO_RCVBUF:接收數(shù)據(jù)緩沖