数据库引擎开发以及常见数据库内部原理学习（3）：网络编程基础

康奈尔笔记

线索 网络理论                                                                                 程序流程

1.记录: 网络原理 计算机网路是一种允许计算机进行即时通讯的工具 计算机物理连接可能是电缆也可能是无线介质 生成、转发以及销毁数据的网络设备称之为网络节点 OSI模型 国际标准协议OSI模型是一种字面模型，而且跟IP协议没关系 第一层：物理层：bit流传输，主要是物理介质 第二层：数据链路层：提供介质访问，链路管理，各种链路转换 第三层：网络层：寻址和路由的选择，路由器，转换寻址，路由器 第四层：传输层：建立主机端到端的连接，4层，0保障最少，3最多 第五层：会话层：建立、维护和管理会话，建立的检查点等机制 第六层：表示层：处理数据格式、数据加密，提供与应用分离的格式 第七层：应用层：提供应用程序间通信，识别资源模式 IP协议 为计算机网络相互连接进行通讯而设计的协议 是一套由软件、程序所组成的协议，把各种系统不同的信息转换成统一的格式，使所有的网络节点能实现互通。 第一层：链路层 第二层：连接层，IPV4、IPV6 第三层：传输层 第四层：应用层 TCP协议 TCP协议是IP协议组件中最重要的组成部分 TCP基于IP协议，提供了可靠，有序，错误校验的数据流，用于局域网和广域网中程序之间的信息交换。 坐落于IP协议的传输层 Socket套接字 程序间通讯流的终端，客户端使用套接字进行通讯。 套接字API是一种应用程序开发接口，一般由操作系统提供。（一般指广域网套接字） 一般为IP地址与端口的结合 组成：本地IP、远程IP、协议 程序流程 客户端流程：建立套接字-连接服务器-进行通讯-关闭套接字 服务端流程：建立套接字-监听-接收连接请求-进行通讯-接收客户端关闭套接字信息-关闭套接字 函数接口 socket()创建一个新的套接字并分配系统资源 bind()一般用于服务端，将套接字与套接字地址（例如本地端口以及IP地址）绑定 listen() 一般用于服务端，将绑定的TCP置于监听状态 connect() 一般用于客户端，分配一个本地的空闲端口，并且与远程地址建立连接 accept() 一般用于服务端，接受一个新的连接请求，并创建一个与该链接绑定的套接字 send() 与 recv(), 或 write() 与read(), 或sendto() 与recvfrom()用于发送和接收数据 close() 关闭一个打开的套接字并释放资源 gethostbyname() 与gethostbyaddr() 在IPv4协议中解析域名和地址 select() 用于等待一个或多个指定套接字的下一个读写事件 poll()用于测试一个或多个套接字的读写状态 getsockopt() 得到指定套接字的参数 setsockopt() 配置指定套接字的参数 典型服务端 int main(void) { //套接字地址 struct sockaddr_instSockAddr; //建立套接字 intSocketFD= socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); //判断套接字是否成功 if(-1==SocketFD) { perror("can not create socket"); exit(EXIT_FAILURE); } //重置套接字地址信息 memset(&stSockAddr,0,sizeof(stSockAddr)); stSockAddr.sin_family= AF_INET; stSockAddr.sin_port= htons(1100); stSockAddr.sin_addr.s_addr= htonl(INADDR_ANY); //绑定端口 if(-1== bind(SocketFD,(structsockaddr*)&stSockAddr, sizeof(stSockAddr))) { perror("error bind failed"); close(SocketFD); exit(EXIT_FAILURE); } //监听端口 if(-1== listen(SocketFD,10)) { perror("error listen failed"); close(SocketFD); exit(EXIT_FAILURE); } //循环 for(;;) { //监听连接 intConnectFD= accept(SocketFD, NULL, NULL); if(0>ConnectFD) { perror("error accept failed"); close(SocketFD); exit(EXIT_FAILURE); } /* perform read write operations ... read(ConnectFD,buff,size)*/ if(-1== shutdown(ConnectFD, SHUT_RDWR)) { perror("can not shutdown socket"); close(ConnectFD); close(SocketFD); exit(EXIT_FAILURE); } close(ConnectFD); } close(SocketFD); return EXIT_SUCCESS; } 典型客户端 int main(void) { struct sockaddr_instSockAddr; intRes; intSocketFD= socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if(-1==SocketFD) { perror("cannot create socket"); exit(EXIT_FAILURE); } memset(&stSockAddr,0,sizeof(stSockAddr)); stSockAddr.sin_family= AF_INET; stSockAddr.sin_port= htons(1100); Res= inet_pton(AF_INET,"192.168.1.3",&stSockAddr.sin_addr); } if(0>Res) { perror("error: first parameter is not a valid address family"); close(SocketFD); exit(EXIT_FAILURE); } elseif(0==Res) { perror("char string (second parameter does not contain valid ipaddress)"); close(SocketFD); exit(EXIT_FAILURE); } if(-1== connect(SocketFD,(struct sockaddr*)&stSockAddr, sizeof(stSockAddr))) { perror("connect failed"); close(SocketFD); exit(EXIT_FAILURE); } /* perform read write operations ... */ (void) shutdown(SocketFD, SHUT_RDWR); close(SocketFD); return EXIT_SUCCESS; } 2.简化: 计算机网络是一种允许计算机通讯的工具。 OSI模型是一种标准化的字面模型，没有真正的广泛运用，其包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 IP网络互联协议是一种被广泛运用的互联网协议，主要包括：链路层、连接层、传输层、应用层。 TCP基于IP协议，提供了可靠，有序，错误校验的数据流，是广泛运用与程序中间的。 套接字是一种一般由系统提供的应用程序开发接口。 3.背诵: 4.思考: 网络编程的难度到底在哪里，这里一直是我薄弱网络编程水平所无法真正理解的地方。作为一个java程序员，了解过c，api不难用，netty也关注过，似乎打造一个稳定的网络服务是一件非常麻烦的事情，作为程序员，其实在本质上很难理解对错之外的事情。这个似乎可以说得上是缺陷。能力上的缺陷。 5.复习:

总结 数据库调优里面有这么句话，80%的数据库问题，与数据库本身无关，这些无关问题里面，又以网络问题为重中之重，Oracle的监听配置也是非常容易出现问题。 在分布式数据库时代，成本的开销主要集中在网络IO之上，所以说，网络对于数据库的重要性不言而喻。 我们这里网路暂时需要的是建立一个客户端与服务端的通讯