今天阅读了 Beejs’s guide to the NetWork Program

对于这个linux的网络接口，在linux中一且都是文件，所有跟文件一下有一个file descriptor来进行写入，读取
我们使用socket得到一个socket descriptor来写入读取
使用send() 和recv() 进行发送,更好的控制流量
我们在这里学习的只有两种internet Socket 除了这个还有rawSocket等
两种internet socket 为 Stream Socket 和 Datagram Socket

Stream socket 和 Datagram Socket

Stream Socket 是可靠的双向连接,它使用的是TCP(The Transmission Control Protocol) 传输控制协议 Datagram Socket 是无连接的，使用UDP(User Datagram Protocal) 用户数据包协议
我们可以使用UDP 实现可靠的传输协议吗? 是可以的
比如：tftp 协议会报告每个收送的数据包，到达端必须送回一个数据包表示：＂我收到了！＂［一个＂ACK＂数据包］。若原本数据包的传送端在五秒内没有收到回应，这表示它该重送这个数据包，直到收到 ACK 为止。在实作可靠的 SOCK_DGRAM 应用程序时，这个回报的过程很重要。

字节顺序

对于ip address
传输的字节使用的Network Byte Order 大端
但在在电脑会使用Host Byte Order 小端

数据结构

比较重要的数据结构
socket descriptor 类型为int
addrinfo

struct addrinfo {
    int ai_flags; // AI_PASSIVE, AI_CANONNAME 等。
    int ai_family; // AF_INET, AF_INET6, AF_UNSPEC
    int ai_socktype; // SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM
    int ai_protocol; // 用 0 作 "any"
    size_t ai_addrlen; // ai_addr 的大小，单位是 byte
    struct sockaddr *ai_addr; // struct sockaddr_in 或 _in6
    char *ai_canonname; // 典型的 hostname
    struct addrinfo *ai_next; // 链接串列
};

sockaddr 和 sockaddr_in 和 struct sockaddr_storage
可以互相转化

sockaddr

struct sockaddr {
    unsigned short sa_family; // address family, AF_xxx 2byte
    char sa_data[14]; // 14 bytes of protocol address 14byte
};

sockaddr_in
与这个sockaddr 对齐平等的

struct sockaddr_in {
    short int sin_family; // Address family, AF_INET  2byte
    unsigned short int sin_port; // Port number 2byte
    struct in_addr sin_addr; // Internet address 4byte
    unsigned char sin_zero[8]; // 與 struct sockaddr 相同的大小 8byte
};

sin_addr

// (仅限 IPv4 — IPv6 请参考 struct in6_addr)
struct in_addr {
    uint32_t s_addr; // that's a 32-bit int (4 bytes)
};

还有一个可以存储这个IPv4 与 IPv6 structures
struct sockaddr_storage

struct sockaddr_storage {
    sa_family_t ss_family; // address family
    // 這裡都是填充物（padding），依實作而定，請忽略它：
    char __ss_pad1[_SS_PAD1SIZE];
    int64_t __ss_align;
    char __ss_pad2[_SS_PAD2SIZE];
};

函数

简述一下函数的意思
tcp:
getaddrinfo() 通过ip或域名得到一个addrinfo
socket() 得到一个socket descriptor
bind() 绑定一个端口
connect() 链接一个端口
listen() 监控一个端口
accept() 接收一个新的连接
send() recv() 发送数据和接收数据
close() shutdown() 关闭socket descriptor
对于tcp

server: +-------------+                   client :+-------------+
        |getaddrinfo()|                           |getaddrinfo()|
        +-------------+                           +-------------+
        |                                         |
        +----------+                              +----------+
        |socket()  |                              |socket () |
        +----------+                              +----------+
        |                                         |
        +------+                                  +---------+
        |bind()|                                  |connect()|
        +------+                                  +---------+
        |                                         |         |
        +--------+                                +------+   +------+
        |listen()|                                |recv()|   |send()|
        +--------+                                +------+   +------+
        |                                         |         |
        +--------+                                +----- -+
        |accept()|                                |close()|
        +--------+                                +-------+
        |         |
        +------+   +------
        |recv()|   |send()|
        +------+   +------+
        |         |
        +-------+
        |close()|
        +-------+

getaddrinfo

到这个addrinfo
如果有错误会返回非零的数，可以使 a _ rerror()打印出来

#include <sys/t.pes.h.
#include <sys/socket.h>.
#include <netdb.h>
int getaddrinfo(const char *node, // 例如： "www.example.com" 或 IP
                const char *service, // 例如： "http" 或 port number
                const struct addrinfo *hints,
                struct addrinfo **res);

socket

使用socket 返回的是socket descriptor
可以设定想要的类型
错误时返回 -1

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

example

int s;
struct addrinfo hints, *res;

// 运行查询
// [假装我们已经填好 "hints" struct]
getaddrinfo("www.example.com", "http", &hints, &res);

// [再来，你应该要对 getaddrinfo() 进行错误检查, 并走到 "res" 链表查询能用的资料，
// 而不是假设第一笔资料就是好的［像这些示例一样］
// 实际的示例请参考 client/server 章节。
s = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol);

bind

是为了让socket 绑定当前一个port number
bind() 在错误时也会返回 -1，并将 errno 设置为该错误的值。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, //socket descriptor socket() 传回的
         struct sockaddr *my_addr,//my_addr 是指向包含你的地址资料丶名称及 IP address 的 struct sockaddr 之指针
         int addrlen);//addrlen 是以 byte 为单位的地址长度

小tips：
1.另一件调用 bind() 时要小心的事情是：不要用太小的 port number。全部 1024 以下的 ports 都是保留的［除非你是系统管理员］！你可以使用任何 1024 以上的 port number，最高到 65535［提供尚未被其它程序使用的］。
2.时候你试着重新运行 server，而 bind() 却失败了，它声称＂Address already in use.＂（地址正在使用）。这是什么意思呢？很好，有些连接到 socket 的连接还悬在 kernel 里面，而它占据了这个 port。你可以等待它自行清除［一分钟之类］，或者在你的程序中新增代码，让它重新使用这个 port，类似这样：

int yes=1;
//char yes='1'; // Solaris 的用户使用这个

// 可以跳过 "Address already in use" 错误信息

if (setsockopt(listener,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&yes,sizeof(int)) == -1) {
perror("setsockopt");
exit(1);
}

3.最后一个对 bind() 的额外小提醒：在你不愿意调用 bind() 时。若你正使用 connect() 连接到远端的机器，你可以不用管 local port 是多少（以 telnet 为例，你只管远端的 port 就好），你可以单纯地调用 connect()，它会检查 socket 是否尚未绑定（unbound），并在有需要的时候自动将 socket bind() 到一个尚未使用的 local port

connet

确定有检查 connect() 返回的值，它在错误时会返回 -1，并设定 errno 变量。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);

小tips
使用connect()不在意本地port number 系统会帮我们选择一个的

listen

1 2	int listen(int sockfd, int backlog); listen() 会返回 -1 并在错误时设置 errno

sockfd 是指 socket descriptor
backlog 是指 backlog 是进入的队列（incoming queue）中所允许的连接数目,连接将会在这个队列中排队等待，直到你 accept()

accept

accept() 在错误发生时返回 -1 并设置 errno

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

send 和 recv

错误时会返回 -1，并将 errno 设置为错误码

1	int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);

错误时返回 -1［并设置相对的 errno］。
对面关闭时返回 0

1	int recv(int sockfd, void *buf, int len, int flags);

close 和 shutdown

体现出socket descriptor 是一文件描述符
UNIX file descriptor close()

成功时返回0 不成功时返回 -1

1	int shutdown(int sockfd, int how);

how可以一选择
0 不允许再接收数据
1 不允许再传送数据
2 不允许再传送与接收数据［就像 close()］
重要的是 shutdown() 实际上没有关闭 file descriptor，它只是改变了它的可用性。如果要释放 socket descriptor，你还是需要使用 close()。

2024-09-06 该篇文章被 apple115 打上标签: learn