Linux 网络通信 API详解【转载】

TCP/IP分层模型

OSI协议参考模型，它是基于国际标准化组织（ISO）的建议发展起来的，

它分为7个层次：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层。

这个7层的协议模型虽然规定得非常细致和完善，但在实际中却得不到广泛的应用，其重要的原因之一就在于它过于复杂。

但它仍是此后很多协议模型的基础。与此相区别的TCP/IP协议模型将OSI的7层协议模型简化为4层，从而更有利于实现和使用。

 

 

协议结构：

 

以太网协议格式

 

IP协议格式

 

TCP协议格式

 

UDP协议格式

 

TCP/IP的分层模型

TCP/IP的协议参考模型和OSI协议参考模型的对应关系如下图 ：

 

API函数：

1.socket

函数的作用：建立一个新的socket套接字

函数的原型：int socket(int domain,int type,int protocol)

函数的参数：domain:表示使用何种地址类型，AF_INET：IPV4;  AF_INET6：IPV6

            type:SOCK_STREAM：TCP面向数据流的

                SOCK_DGRAM： UDP使用不连续不可信赖的数据包连接

                SOCK_RAM：提供原始网络协议

            protocol:指定socket传输协议编号，设为0即可

返 回 值：成功返回socket套接字描述符，失败-1

头 文 件：#include <sys/socket.h>

2.bind

函数的作用：绑定IP地址

函数的原型：int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen)

函数的参数:sockfd：套接字描述符

           my_addr：主机地址

           addrlen：sockaddr的地址长度

                struct sockaddr

                {

                    unsigned short int sa_family;

                    char sa_data[14];

                }；

            

                struct sockaddr_in

                {

                    unsigned short sin_family;

                    uint16_t sin_port;   端口号

                    struct in_addr sin_addr;   IP地址

                    unsigned char sin_zero[8];

                };

头 文 件：#include <sys/types.h>

          #include <sys/socket.h>

返 回 值：成功0；出错-1

3.connect

函数的作用：建立socket连接的通常客户端连接服务器使用

函数的原型：int connect(int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);

函数的参数：serv_addr：表示要连接的服务器IP地址

            addrlen：struct sockaddr的长度

返 回 值：成功0；出错-1

4.listen

函数的作用：聆听网络，等待连接

函数的原型：int listen(int sockfd,int backlog)

函数的参数：sockfd：描述符

            backlog：允许接入的客户端数目

注意：listen并没有连接，只是设置socket的listen模式而已，真正连接的是accept!

返 回 值：成功0，出错-1

5.accept

函数的作用：接收网络的连接，客户端连接，三次握手

函数的原型：int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,int *addrlen);

函数的参数：addr:连接成功填充远端客户机地址

            addrlen:struct sockaddr的长度

返 回 值：成功返回新的fd,出错-1

6.send

函数的作用：经过socket传送数据，向对方发送数据

函数的原型：int send(int sock_fd,const void * msg,int len,unsigned int flags)

函数的参数：sock_fd：accept建立起来的socket连接描述符，连接远方的IP地址

            msg：发送的数据

            len：数据长度

            flags：设为0

返 回 值：成功是实际传递出去的字节数，出错-1

7.recv

函数的作用：经过socket接收数据

函数的原型：int recv(int socket_fd,void *buf,int len,unsigned int flag)

函数的参数：sock_fd：accept以后的socket套接字描述符

            buf：存放地址

            len：接收数据的最大长度

返 回 值：成功：接收的字节数,出错：-1

8.一个例子胜过千言万语：

union MyUnion
    {
        short value;
        char union_bytes[sizeof(short)];
    } test;

    test.value = 0x0102;
    if ((test.union_bytes[0] == 1) && (test.union_bytes[1] == 2))
    {
        printf("Big  endian. 
");//网络字节序，大端对齐（高位在前面）
    }
    else if ((test.union_bytes[1] == 1) && (test.union_bytes[0] == 2))
    {
        printf("little  endian. 
");//主机字节序，小端对齐
    }

网络字节序，大端对齐（高位在前面）

主机字节序，小端对齐

字节序的转化函数：

头文件：#include <apra/inet.h>

从主机发送到网络：

uint32_t  htonl(uint32_t,hostin32);  //32位数据传送，从主机到网络

uint16_t  htonl(uint16_t,hostin16);  //16位数据传送，从主机到网络

从网络到主机：

uint32_t ntohs(uint32_t netint32);   //32位的数据接收，从网络到主机

uint16_t ntohs(uint16_t netint16);   //16位的数据接收，从网络到主机

9.地址格式的转化

十进制点分形式转化成二进制形式：

inet_addr()   

函数的原型：unsigned long int inet_addr(const char *cp);

返 回 值: 成功则返回对应的二进制的数字，失败-1

函数的参数：cp：放置如:”192.168.1.100”的点分IP地址

inet_port()

函数的原型：int inet_pton(int af,const char * src,void *dst)

函数的参数：af：AF_INET,AF_INET6

            src：点分的要转化的IP地址

返 回 值：成功1，格式无效0，出错-1

inet_ntop()

函数的作用：二进制地址转换成十进制点分形式

函数的原型:const char * inet_ntop(int af,const void * src,socket_t size)
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