三、网络通信网络通信不同主机进程间通信。网络协议基本概念1)OSI七层模型OSI模型: open system interconnect 理论模型1977 国际标准化组织各种不同体系结构的计算机能在世界范围内互联成网。协议应用层:要传输的数据信息如文件传输电子邮件等表示层:数据加密解密操作压缩解压缩会话层:建立数据传输通道传输层:传输的方式UDP TCP端口号网络层:实现数据路由路径规划路由器ip数据链路层:封装成帧点对点通信局域网内通信差错检测交换机ARP物理层:定义物理设备标准比如网线光纤等传输介质、传输比特流bit 0 12)TCP/IP模型生产模型四层模型应用层应用层、表示层、会话层传输层传输层网络层网络层网络接口层数据链路层、物理层五层模型应用层HTTP 超文本传输协议HTTPS 超文本传输协议SSL加密FTP: 文件传输协议(TCP)TFTP简单文件传输协议(UDP)DNS服务域名解析服务www.baidu.com ---IP地址MQTT协议消息队列遥测传输协议物联网协议传输层TCP 传输控制协议UDP用户数据报协议网络层IPv4 IP协议IPv6 : IP协议数据链路层MAC ---IPARP : 地址解析协议RARP逆地址解析协议物理层3) IP协议IP协议192.168.1.128IPv4 32位IPv6 128位192.168.1.3 (用户表示形式) 点分十进制1100 0000 1010 1000 0000 0001 0000 0011 (计算机存储形式) 32bitsIP地址 网络位 主机位192.168.0.121/2424网络位的位数255.255.255.01111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000网络位:该IP地址位于哪个网段(局域网)内主机位:这个网段(局域网)第几台主机子网掩码:如255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000用来区分IP地址的网络位和主机位搭配IP地址使用。子网掩码是1的部分对应IP地址的网络位子网掩码是0的部分对应IP地址的主机位192.168.1.0网段号:IP地址网络位不变,主机位全为0,则为该IP地址的网段号192.168.1.3255.255.0.0192.168.0.0广播号:192.168.1.255IP地址网络位不变,主机位全为1,则为该IP地址的广播号192.168.1.3255.255.255.0广播号:192.168.1.255(向广播号发送信息,所有局域网内IP都能收到此信息)feiQ VNC192.168.1.255网关地址192.168.1.1IP地址的划分:(1)A类地址:范围:1.0.0.0 - 126.255.255.255子网掩码:255.0.0.0 126*2^24用于管理大规模网络私有IP地址:10.0.0.0 - 10.255.255.255127.0.0.0 回环地址(2)B类地址:范围:128.0.0.0 - 191.255.255.255子网掩码:255.255.0.0 2^16管理大中规模网络私有IP地址:172.16.0.0 - 172.31.255.255(3)C类地址:范围:192.0.0.0 - 223.255.255.255子网掩码:255.255.255.0 2^8管理中小规模网络私有IP地址:192.168.0.0 - 192.168.255.255(4)D类地址:224.0.0.0 - 239.255.255.255组播和广播使用(5)E类地址:240.0.0.0 - 255.255.255.254用来进行实验公有IP由电信公司直接分配并需要付费的IP地址可以直接访问internet私有IP不能直接访问internet的ip地址节省ip地址4)网络协议栈IPPORT : 可以找到目标主机上的目标进程端口号 16位的数值 0-65535 unsigned short作用唯一的标识一个网络进程每一个应用进程都有一个端口号通讯时用来区分数据包属于哪一个进程。分类(1)任何TCP/IP实现所提供的服务都用1-1023之间的端口号。http 80FTP 20/21TFPT: 69HTTPS: 443MQTT协议:1883(2)端口号从1024-49151是被注册的端口号被IANA指定为特殊服务使用。(3)从49152-65535是动态或私有端口号。2.网络配置桥接模式1.虚拟机---》设置---》网络适配器----》桥接模式----》确定2.编辑---》虚拟网络编辑器---》更改设置---》Vmnet0---》桥接模式---》桥接到Windows正在上网的网卡--》应用---》确定3.修改网络配置文件sudo vim /etc/network/interfacesauto loiface lo inet loopbackauto ens33iface ens33 inet dhcp4.重启网络服务sudo /etc/init.d/networking restart如果网络重启不行系统重启sudo reboot5. ifconfig查看Linux下的网卡信息ipconfig查看windows下的网卡信息6.ping www.baidu.com检查网络是否为通3.UDP协议传输层UDP协议用户数据报协议User Datagrams Protocal1)网络通信模型B/S Browser/Server 浏览器/服务器(1)通用客户端(2)数据资源基本都保存在服务端(3)只需要开发服务端C/S Client / Server 客户端/服务端(1)专用客户端(2)客户端和服务端都可以保存资源(3)客户端和服务端都需要开发2)UDP通信客户端服务端socketint socket(int domain, int type, int protocol);功能创建通信的套接字参数domain使用的协议族AF_INET : IPv4 网络层AF_INET6 IPv6type传输层的协议类型SOCK_STREAM : TCPSOCK_DGRAM : UDPprotocol0默认方式返回值成功文件描述符套接字失败-1套接字应用层网络通信的端口文件描述符(2)sendtossize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);功能发送udp数据报文参数sockfd套接字buf要发送的数据首地址len发送的数据字节数flags0按照默认方式发送dest_addr服务端的地址信息IP PORTaddrlen :地址信息的长度返回值成功发送的字节数失败-1struct sockaddr_in {sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */in_port_t sin_port; /* port in network byte order */struct in_addr sin_addr; /* internet address */};/* Internet address. */struct in_addr {uint32_t s_addr; /* address in network byte order*/};0x11220x2211网络字节序大端 高地址存低字节位低地址存高字节位主机字节序小端 高地址存高字节位低地址存低字节位host--》net s short l 4字节htons 2字节数据主机字节序转网络字节序htonl 4字节数据主机字节序转网络字节序ntohs 2字节数据网络字节序转主机字节序ntohl 4字节数据网络字节序转主机字节序(3)inet_addrin_addr_t inet_addr(const char *cp);功能将点分十进制的字符串IP地址转换成32位的二进制IP地址形式参数cp字符串IP地址返回值整形ip地址(4)bind()int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);功能绑定当前套接字和IP地址及端口号参数sockfd套接字addr要绑定的地址信息指针addrlen地址信息的长度返回值成功0失败-1(5)recvfromssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);功能接收UDP数据报文参数sockfd套接字buf存储网络接收到的数据len期望接收到的字节数flags0默认方式接收src_addr保存发送发地址信息的指针addrlen地址长度的指针返回值成功实际接收到的字节数失败-10 当对方发送0字节数据包char *inet_ntoa(struct in_addr in);功能将结构体类型的IP地址转换成字符串的IP地址