网络编程（学习）2024.8.28

2024-08-29 07:20
文章标签 学习 编程 网络 28 2024.8

本文主要是介绍网络编程（学习）2024.8.28，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

TCP服务器代码优化

1.命令行传参

2.判错方式

3.自动绑定IP地址

4.来电显示功能

5.循环服务器

网络模型

1.网络的体系结构

2.OSI模型

3.TCP/IP模型

4.常见网络协议 

域名

1.域名系统DNS

2.域名结构

3.DNS工作流程

虚拟机网络

（1）虚拟机NAT模式

（2）虚拟机桥接模式

网络调试

1.ping

2.路由探测

3.网速检测

4.netstat

UDP编程

通信流程

接收数据recvfrom 

发送数据sendto 

FTP仿写练习

TCP服务器代码优化

1.命令行传参

通过命令行传入IP和端口号，并加入判错

2.判错方式

#define ERR_MSG(msg)

do{        \
        fprintf(stderr, "line:%d ", __LINE__);        \ 
        perror(msg);        \
}while(0)

出现错误时会顺便把第几行出错给打印出来，使用将之前使用perror()的部分改为ERR_MSG()即可，例如perror(“bind失败”)；可以写为ERR_MSG(“bind失败”)；

3.自动绑定IP地址

    // saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.213");
#if 0saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
#elsesaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
#endif

4.来电显示功能

当接收到客户端连接请求时，连接打印客户端的ip和端口号

printf("acceptfd：%d\n", acceptfd);
printf("客户端ip：%s\t 端口号：%d\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), ntohs(caddr.sin_port));

5.循环服务器

一对一连接，一个客户端退出后，下一个客户端可以进行连接。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>#define ERR_MSG(msg)                           \do                                         \{                                          \fprintf(stderr, "line:%d ", __LINE__); \perror(msg);                           \} while (0)int main(int argc, char const *argv[])
{if (argc != 2){printf("用法：<port>\n");return -1;}// 1.创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);printf("sorkfd：%d\n", sockfd);// 2.bind绑定IP和Port端口号struct sockaddr_in saddr, caddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));// saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.213");socklen_t addrlen = sizeof(saddr);
#if 0saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
#elsesaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
#endifif (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){ERR_MSG("bind失败");return -1;}printf("bind成功\n");// 3.监听listen将主动套接字变为被动套接字if (listen(sockfd, 7) < 0){ERR_MSG("lisren失败");return -1;}printf("listen成功\n");while (1){// 4.accept阻塞等待链接int acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&caddr, &addrlen);if (acceptfd < 0){ERR_MSG("accept失败\n");return -1;}printf("acceptfd：%d\n", acceptfd);printf("客户端ip：%s\t 端口号：%d\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), ntohs(caddr.sin_port));// 5.发送
#define N 64char buf[N];while (1){memset(buf, 0, N);int ret = recv(acceptfd, buf, N, 0);if (ret < 0){perror("recv失败\n");return -1;}else if (ret == 0){printf("客户端ip：%s退出\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr));close(acceptfd);break;}else{printf("客户端%s\n", buf);}}}close(sockfd);return 0;
}

网络模型

1.网络的体系结构

网络采用分而治之的方法设计，将网络的功能划分为不同的模块，以分层的形式有机组合在一起。
每层实现不同的功能，其内部实现方法对外部其他层次来说是透明的。每层向上层提供服务，同时使用下层提供的服务
网络体系结构即指网络的层次结构和每层所使用协议的集合
两类非常重要的体系结构：OSI与TCP/IP

分层的好处：

1.各层之间独立，每一层不需要知道下一层如何实现，而仅仅只需要知道该层通过层间的接口所提供的的服务。
2.稳定，当任何一层发生变化时，只要层间接口关系保持不变，则这层以上或以下层不受影响。
3.易于实现和维护
4.促进标准化工作

2.OSI模型

●OSI模型是一个理想化的模型，尚未有完整的实现
●OSI模型共有七层：

        应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层
●OSI现阶段只用作教学和理论研究 

3.TCP/IP模型

在网络中传输的数据，不仅仅有用户发送的数据，还包含着其他的必要信息，比如对端的IP和端口号

TCP/IP模型四层：
应用层：应用协议和应用程序的集合。
传输层：端到端 ，写入源端口和目的端口决定数据交给机器的哪个任务（进程）去处理，通过端口寻址，TCP和UDP等协议
网络层：提供设备对设备的传输，可以理解为通过IP寻找机器，IP地址
网络接口和物理层：屏蔽硬件差异（驱动），向上层提供统一的操作接口，网线。

TCP/IP模型五层：

应用层，传输层，网络层，数据链路层，物理层.

4.常见网络协议 

网络接口和物理层:
        ppp：拨号协议（老式电话线上网方式）
        ARP：地址解析协议  IP-->MAC
        RARP:反向地址转换协议 MAC-->IP
网络层:    
        IP(IPV4/IPV6):网间互连的协议
        ICMP：网络控制管理协议，ping命令使用
        IGMP：网络分组管理协议，广播和组播使用
传输层：
        TCP：传输控制协议
        UDP：用户数据报协议
应用层：
        SSH:加密协议
        telnet：远程登录协议
        FTP：文件传输协议
        HTTP：超文本传输协议
        Modbus_Tcp 
        DNS：地址解析协议
        SMTP/POP3：邮件传输协议

注意：TCP和IP是属于不同协议栈层的，只是这两个协议属于协议族里最重要的协议，所以协议栈或者模型以之命名了。

域名

1.域名系统DNS

由于使用IP地址来指定计算机不方便人们记忆，且输入时候容易出错，用字符标识网络中计算机名称方法。
这种命名方法就像每个人的名字，这就是域名（Domian Name ）
域名服务器（Domain Name server）：用来处理IP地址和域名之间的转换。
域名系统（Domain Name System，DNS）：域名翻译成IP地址的软件DNS

2.域名结构

例如域名 www.baidu.com.cn       从右向左看
    cn为高级域名，也叫一级域名，它通常分配给主干节点，取值为国家名，cn代表中国
    com为网络名，属于二级域名，它通常表示组织或部门
    中国互联网二级域名共40个，edu表示教育部门，com表示商业部门，gov表示政府，军队mil等等
    baidu为机构名，在此为三级域名，表示百度
    www：万维网world wide web，也叫环球信息网，是一种特殊的信息结构框架。

3.DNS工作流程

主机发送域名到DNS服务器，DNS服务器接受域名返回对应的ip地址给主机，然后主机通过ip的地址访问对应的服务器

虚拟机网络

（1）虚拟机NAT模式

Net模式下，虚拟机的IP由宿主主机分配，不定。
虚拟机的IP网段不定，甚至会分配到同一个ip，每个虚拟机都由宿主虚拟出来的DHCP服务器分配IP，互相不能通信。

（2）虚拟机桥接模式

桥接模式下，虚拟机的ip由路由器分配，所以虚拟机在路由器网关的地位就相当于和宿主主机处于并列地位，故正常主机有的通信功能它都会有。

网络调试

1.ping

ping的作用主要为：
● 用来检测网络的连通情况；
● 根据域名得到服务器IP；
● 根据ping返回的TTL值来判断数据包经过路由器数量。

字节：数据包大小，也就是字节。
时间：响应时间，这个时间越小，说明你连接这个地址速度越快。
TTL：Time To Live，从源到目的，每经过一个路由器，TTL减1，当TTL=0，包丢掉。（TTL的初值跟操作系统挂钩，TTL初值根据操作系统的具体版本不同会有所区别)

2.路由探测

tracert 域名

3.网速检测

https://www.speedtest.cn/

4.netstat

netstat是控制台命令，是一个监控TCP/IP网络的非常有用的工具，它可以显示路由表、实际的网络连接以及每一个网络接口设备的状态信息。Netstat用于显示与IP、TCP、UDP相关的统计数据，一般用于检验本机各端口的网络连接情况。
作用：测试网络状态
        netstat -a        //查看所有网络连接状态
        netstat -at        //查看tcp所有网络状态
        netstat -au        //查看udp所有网络状态

可以使用联合命令查询
netstat -at | grep 8888        //代表查看所有端口和8888有关的TCP连接状态

UDP编程

不同：

TCP面向连接，可靠 ，速度慢  
UDP无连接不可靠，速度快

通信流程

服务器：1.创建套接字socket()

                2.绑定bind()

                3.recvform()

                4.sendto()

udp_server.c:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>#define ERR_MSG(msg)                           \do                                         \{                                          \fprintf(stderr, "line:%d ", __LINE__); \perror(msg);                           \} while (0)int main(int argc, char const *argv[])
{// 1.创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0){ERR_MSG("创建套接字失败\n");return -1;}// 2.bind绑定IP和Port端口号struct sockaddr_in saddr, caddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));// saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.213");socklen_t addrlen = sizeof(saddr);
#if 0saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
#elsesaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
#endifif (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){ERR_MSG("bind失败");return -1;}printf("bind成功\n");// 3.接收消息
#define N 64char buf[N];while (1){int ret = recvfrom(sockfd, buf, N, 0, (struct sockaddr *)&caddr, &addrlen);if (ret < 0){ERR_MSG("接收消息失败\n");close(sockfd);return -1;}else{printf("客户端ip：%s:%s\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), buf);}// 4.回复sendto(sockfd, buf, N, 0, (struct sockaddr *)&caddr, addrlen);}close(sockfd);return 0;
}

客户端：1.创建套接字socket()

                2. sendto()

                3.recvform()              

 udp_client.c:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>#define ERR_MSG(msg)                           \do                                         \{                                          \fprintf(stderr, "line:%d ", __LINE__); \perror(msg);                           \} while (0)int main(int argc, char const *argv[])
{// 1.创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0){ERR_MSG("创建套接字失败\n");return -1;}unsigned short post = 0;char ip[15];printf("请输入ip地址");scanf("%s", ip);getchar();printf("请输入端口号");scanf("%hd", &post);getchar();struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(post);saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);socklen_t addrlen = sizeof(saddr);
#define N 64char buf[N];while (1){memset(buf, 0, N);printf("请输入要输入的数据：");scanf("%s", buf);getchar();if (strcmp(buf, "quit") == 0){printf("客户端退出\n");break;}sendto(sockfd, buf, N, 0, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen);}close(sockfd);return 0;
}

接收数据recvfrom 

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr,socklen_t *addrlen);
功能：接收数据

参数：
        sockfd：套接字描述符
        buf:接收缓存区的首地址
        len：接收缓存区的大小
        flags：0
        src_addr:发送端的网络信息结构体的指针
        addrlen：发送端的网络信息结构体的大小的指针
返回值：
        成功：返回接收的字节个数
        失败：-1
        0：客户端退出

发送数据sendto 

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能：发送数据

参数：
        sockfd：套接字描述符
        buf:发送缓存区的首地址
        len：发送缓存区的大小
        flags：0
        src_addr:接收端的网络信息结构体的指针
        addrlen：接收端的网络信息结构体的大小

返回值： 
        成功：返回发送的字节个数
        失败：-1

FTP仿写练习

基于TCP连接模拟FTP核心原理：客户端连接服务器后，向服务器发送一个文件。发送和接收的文件名可以通过参数指定，服务器端接收客户端传来的文件并存储（文件大小不确定，不能一包发过去）；如果文件不存在自动创建文件，如果文件存在，那么清空文件然后写入，文件的名字随意。

ftpserver.c:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define ERR_MSG(msg)                           \do                                         \{                                          \fprintf(stderr, "line:%d ", __LINE__); \perror(msg);                           \} while (0)int main(int argc, char const *argv[])
{if (argc != 3){printf("用法：<存放地址> <端口号>\n");return -1;}// 1.创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd < 0){ERR_MSG("创建套接字失败\n");return -1;}// 2.bind绑定IP和Port端口号struct sockaddr_in saddr, caddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.213");socklen_t addrlen = sizeof(saddr);if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){ERR_MSG("bind失败");return -1;}printf("bind成功\n");// 3.监听listen将主动套接字变为被动套接字if (listen(sockfd, 7) < 0){ERR_MSG("lisren失败");return -1;}printf("listen成功\n");// 4.accept阻塞等待链接int acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&caddr, &addrlen);if (acceptfd < 0){ERR_MSG("accept失败\n");return -1;}printf("acceptfd：%d\n", acceptfd);printf("客户端ip：%s\t 端口号：%d\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), ntohs(caddr.sin_port));// 4.接受int fd;fd = open(argv[1], O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);if (fd < 0){perror("文件打开失败\n");return -1;}char buf[64];while (1){int ret = recv(acceptfd, buf, sizeof(buf), 0);if (ret < 0){perror("recv失败\n");return -1;}else if (ret == 0){printf("客户端ip：%s退出\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr));close(acceptfd);break;}else{write(fd, buf, ret);}}printf("接收成功\n");close(sockfd);return 0;
}

ftpclient.c:

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>#define ERR_MSG(msg)                           \do                                         \{                                          \fprintf(stderr, "line:%d ", __LINE__); \perror(msg);                           \} while (0)int main(int argc, char const *argv[])
{if (argc != 4){printf("用法：<文件地址> <ip地址> <端口号>\n");return -1;}// 1.创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd < 0){ERR_MSG("创建套接字失败\n");return -1;}// 2.连接unsigned short post = 0;char ip[15];struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(atoi(argv[3]));saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[2]);socklen_t addrlen = sizeof(saddr);if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){perror("connect失败\n");return -1;}// 3.发送int fd;fd = open(argv[1], O_RDONLY);if (fd < 0){perror("文件打开失败\n");return -1;}
#define N 64char buf[N];ssize_t s;while (1){s = read(fd, buf, sizeof(buf));if (s == 0){break;}send(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);}printf("文件发送成功\n");close(sockfd);return 0;
}

这篇关于网络编程（学习）2024.8.28的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1117214。

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