1. OSI/RM和TCP/IP

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)制定OSI/RM

OSI/RM：Open SystemInterconnect/Recommended Model

圖1OSI/RM和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)模型

l? TCP: Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。

l? Internet Protocol網(wǎng)際協(xié)議：IP不提供可靠的傳輸服務(wù)，它不提供端到端的或（路由）結(jié)點(diǎn)到（路由）結(jié)點(diǎn)的確認(rèn)，對(duì)數(shù)據(jù)沒有差錯(cuò)控制，它只使用報(bào)頭的校驗(yàn)碼，它不提供重發(fā)和流量控制。如果出錯(cuò)可以通過ICMP報(bào)告，ICMP在IP模塊中實(shí)現(xiàn)。

圖2? TCP/IP協(xié)議棧

TD-SCDMA：Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access（時(shí)分同步碼分多址）中國(guó)制定的一個(gè)3G通信標(biāo)準(zhǔn)。

2.套接字

2.1套接字編程接口的起源與發(fā)展

2.2套接字的含義與分類

2.3套接字接口的位置及實(shí)現(xiàn)方式

端口號(hào)port：16位無符號(hào)二進(jìn)制整數(shù)0~65535。

進(jìn)程網(wǎng)絡(luò)地址：三元組（傳輸協(xié)議、主機(jī)IP地址、端口號(hào)）

一對(duì)通信進(jìn)程：五元組（傳輸層協(xié)議、本地主機(jī)IP、本地傳輸層端口號(hào)、遠(yuǎn)端主機(jī)IP、遠(yuǎn)端傳輸層端口號(hào)）

套接字：TCP用主機(jī)的IP地址加上主機(jī)上的端口號(hào)作為TCP連接的端點(diǎn)，這種端點(diǎn)就叫做套接字（socket）或插口。套接字用（IP地址：端口號(hào)）表示。

套接字是網(wǎng)絡(luò)通信過程中端點(diǎn)的抽象表示，包含進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信必需的五種信息(五元組)：連接使用的協(xié)議，本地主機(jī)的IP地址，本地進(jìn)程的協(xié)議端口，遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址，遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序編程接口-套接字、系統(tǒng)調(diào)用、Berkeley Sockets、Windows Sockets、

套接字的含義、套接字的分類、套接字接口的位置及實(shí)現(xiàn)方式

套接字本質(zhì)上是一種應(yīng)用程序調(diào)用操作系的網(wǎng)絡(luò)通信功能的系統(tǒng)調(diào)用接口。

套接字的分類：

1)?????流式套接字（Stream Socket）

2)?????數(shù)據(jù)報(bào)套接字（Datagram Socket）：TCP

3)?????原始套接字（Raw Socket）：UDP

3.網(wǎng)絡(luò)編程的不同層次

4.WinSock編程初步

應(yīng)用程序調(diào)用WinSock API函數(shù)實(shí)現(xiàn)相互之間的通信，而WinSock API函數(shù)又利用下層的Windows操作系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)其通信功能。WinSock與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議軟件之間的關(guān)系見圖3.1。

4.1DLL常識(shí)

4.2WinSock編程初步示例

表1常用協(xié)議及協(xié)議號(hào)

協(xié)議名	協(xié)議號(hào)
IP	0
ICMP	1
TCP	6
UDP	17

WinSock提供了getprotobyname()和getprotobyname()來完成協(xié)議名字和編號(hào)之間的轉(zhuǎn)換

以下代碼實(shí)現(xiàn)：顯示因特網(wǎng)所有協(xié)議的名稱以及相應(yīng)的協(xié)議號(hào)

#include "stdafx.h" //1.包含WinSock頭我文件：#include"WinSock2.h" #include"WinSock2.h" #include<iostream> //2.鏈接WinSock導(dǎo)入庫(kù)：#pragma comment(lib,"ws2_32.lib") #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") using namespace std;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {WSADATA wsaData;WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2); //3.加載WinSock動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)if (WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData) != 0){cout << "加載WinSock DLL失敗！\n";return 0;}struct protoent* pProto;for (int i = 1; i < 256; i++){if ((pProto = getprotobynumber(i)) != NULL){cout << "協(xié)議號(hào)：" << pProto->p_name << endl;cout << "協(xié)議號(hào):" << pProto->p_proto << endl;}} //4.注銷WinSock動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)WSACleanup();system("pause");return 0; }

在VC中使用WinSock，以下四步必不可少：

1.?????包含WinSock頭我文件：#include"WinSock2.h"

2.?????鏈接WinSock導(dǎo)入庫(kù)：#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

3.?????加載WinSock動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

4.?????注銷WinSock動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)

4.3WinSock網(wǎng)絡(luò)地址表示

4.4地址結(jié)構(gòu)

4.4.1 in_addr結(jié)構(gòu)

用于存儲(chǔ)一個(gè)IPv4地址。

//IPv4 Internet address//This is an 'on-wire' format structure.//typedefstructin_addr {union {struct { UCHAR s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b;struct { USHORT s_w1,s_w2; } S_un_w;ULONG S_addr;} S_un;#defines_addr S_un.S_addr /* can be used for most tcp & ip code */#defines_host S_un.S_un_b.s_b2 // host on imp#defines_net S_un.S_un_b.s_b1 // network#defines_imp S_un.S_un_w.s_w2 // imp#defines_impnoS_un.S_un_b.s_b4 // imp ##defines_lh S_un.S_un_b.s_b3 // logical host} IN_ADDR, *PIN_ADDR, FAR *LPIN_ADDR;#endif

共用體類型的字段S_un，專門用來存儲(chǔ)32位的IP地址。

4.4.2 sockaddr_in結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)對(duì)IP地址和協(xié)議號(hào)進(jìn)行了封裝。

// // IPv4 Socket address, Internet style //typedef struct sockaddr_in {#if(_WIN32_WINNT < 0x0600)short sin_family; //地址族，IP協(xié)議地址對(duì)應(yīng)的值為AF_INET #else //(_WIN32_WINNT < 0x0600)ADDRESS_FAMILY sin_family; #endif //(_WIN32_WINNT < 0x0600)USHORT sin_port; //16位端口號(hào)IN_ADDR sin_addr; //32位IP地址，使用網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序（大端序）CHAR sin_zero[8]; } SOCKADDR_IN, *PSOCKADDR_IN;

4.4.3 sockaddr結(jié)構(gòu)

sockaddr為通用套接字地址結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用TCP/IP時(shí)，該結(jié)構(gòu)內(nèi)容與sockaddr_in完全相同。

// // Structure used to store most addresses. // typedef struct sockaddr {#if (_WIN32_WINNT < 0x0600)u_short sa_family; //協(xié)議地址組 #elseADDRESS_FAMILY sa_family; // Address family. #endif //(_WIN32_WINNT < 0x0600)CHAR sa_data[14]; // Up to 14 bytes of direct address.//協(xié)議地址 } SOCKADDR, *PSOCKADDR, FAR *LPSOCKADDR;#ifndef __CSADDR_DEFINED__ #define __CSADDR_DEFINED__ /** SockAddr Information*/ typedef struct _SOCKET_ADDRESS {_Field_size_bytes_(iSockaddrLength) LPSOCKADDR lpSockaddr;// ESP: 791. // _When_( // lpSockaddr->sa_family == AF_INET, // _Field_range_(>=, sizeof(SOCKADDR_IN))) // _When_( // lpSockaddr->sa_family == AF_INET6, // _Field_range_(>=, sizeof(SOCKADDR_IN6)))INT iSockaddrLength; } SOCKET_ADDRESS, *PSOCKET_ADDRESS, *LPSOCKET_ADDRESS;
//sockaddr_in結(jié)構(gòu)與sockaddr結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)內(nèi)容完全一致。因此：struct sockaddr a;struct sockaddr_in* p;p = (sockaddr_in*)&a;p->sin_family = AF_INET;p->sin_port = 54321; p->sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.1");

以上三個(gè)地址結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存大小:

sizeof(in_addr)=4

sizeof(sockaddr_in)=16

sizeof(sockaddr)=16

（考慮結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊）

4.5 IP地址轉(zhuǎn)換函數(shù)

4.5.1 inet_addr函數(shù)

unsigned?long inet_addr(constchar* cp);

cp指向點(diǎn)分十進(jìn)制字符串，返回?zé)o符號(hào)長(zhǎng)整型32位二進(jìn)制的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的IP地址

4.5.2 inet_aton函數(shù)

將參數(shù)cp指向的點(diǎn)分十進(jìn)制表示的IP地址字符串轉(zhuǎn)換為32位無符號(hào)長(zhǎng)整型數(shù)，并存放于參數(shù)inp指向的in_addr結(jié)構(gòu)變量中。

int inet_aton(constchar* cp, structin_addr* inp);

4.5.3 inet_ntoa函數(shù)

將一個(gè)包含在in_addr結(jié)構(gòu)變量中的長(zhǎng)整型IP地址轉(zhuǎn)換為點(diǎn)分點(diǎn)分十進(jìn)制形式。

char* inet_ntoa(structin_addr in);

函數(shù)調(diào)用成功則返回一個(gè)字符指針，該指針指向一個(gè)char型緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)保存有由參數(shù)in的值轉(zhuǎn)換而來的點(diǎn)分十進(jìn)制表示的IP地址字符串。調(diào)用失敗則返回NULL指針。

4.6 WinSock錯(cuò)誤處理

int WSAGetLastError(void);

函數(shù)返回上一次WinSoc函數(shù)調(diào)用錯(cuò)誤時(shí)返回的錯(cuò)誤碼。

4.7網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序

計(jì)算機(jī)在存儲(chǔ)多字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)存在大端順序（Big Endian）和小端順序（Little Endian）。

對(duì)于字符編碼，編碼標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了字節(jié)順序。但對(duì)于整數(shù)數(shù)據(jù)則不存在類似的規(guī)定。

字節(jié)的高位與低位：

舉個(gè)例子，int a = 0x12345678 ; 那么左邊12就是高位字節(jié)，右邊的78就是低位字節(jié)，從左到右，由高到低。int b=0x1234：12是高字節(jié)，34是低字節(jié)。

地址的高端與低端

0x00000001

0x00000002

0x00000003

0x00000004

從上倒下，由低到高，地址值小的為低端地址，地址值大的為高端地址。

?

Bit-endian 如此存放(按原來順序存儲(chǔ)，書寫順序)

0x00000001?????????? -- 12

0x00000002?????????? -- 34

0x00000003?????????? -- 56

0x00000004?????????? -- 78

?

Little-endian 如此存放（高字節(jié)存高地址，低字節(jié)存低地址）

0x00000001?????????? -- 78

0x00000002?????????? -- 56

0x00000003?????????? -- 34

0x00000004?????????? -- 12

4.7.1 htons函數(shù)

該函數(shù)將一個(gè)16位的無符號(hào)短整型數(shù)據(jù)由主機(jī)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序。

u_short htons(u_short hostshort);

4.7.2 ntohs函數(shù)

該函數(shù)將一個(gè)16位的無符號(hào)短整型數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換為主機(jī)字節(jié)順序返回。

u_short ntohs(u_short netshort);

4.7.3 htonl函數(shù)

該函數(shù)將一個(gè)32位的無符號(hào)長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)由主機(jī)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序返回。

u_long htonl(u_long hostlong);

4.7.4 ntohl函數(shù)

該函數(shù)將一個(gè)32位的無符號(hào)長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換為主機(jī)字節(jié)順序并返回。

u_long ntohl(u_long netlong);

#include "stdafx.h" #include<iostream> #include"WinSock2.h" #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")using namespace std;int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {WSADATA wsaData;WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);if (WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData) != 0){cout << "加載WinSock DLL失敗!\n";return 0;}u_short x, y = 0x1234;x = htons(y);cout << "主機(jī)字節(jié)順序：" << hex << y << "\t對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序:" << x << endl;u_long a, b = 0x1122ABCD;a = htonl(b);cout << "主機(jī)字節(jié)順序:" << hex << b << "\t對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序：" << a << endl;WSACleanup();system("pause");return 0; }/*主機(jī)字節(jié)順序：1234 對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序:3412 主機(jī)字節(jié)順序:1122abcd 對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序：cdab2211 */

4.7.5以上四個(gè)函數(shù)的WinSock版本

int WSAHtons(SOCKET s, u_short hostshort, u_short* lpnetshort);

WSAHtons將一個(gè)16位的無符號(hào)短整型數(shù)據(jù)由主機(jī)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序。

?

??? int WSANtohs(SOCKET s, u_short netshort, u_short* lphostshort);

??? int WSAHtonl(SOCKET s, u_long hostlong, u_long* lpnetlong);

int WSANtohl(SOCKET s, u_long netlong, u_long* lphostlong);

4.8網(wǎng)絡(luò)配置信息查詢

4.8.1主機(jī)名字與IP地址查詢

int gethostname(char* name, int namelen);struct hostent* gethostbyname(const char* name);struct hostent* gethostbyaddr(const char* addr, int len, int type);WinSock提供的異步版本：HANDLE WSAAsyncGetHostByName(HWND hWnd,unsigned int wMsg,const char FAR* name,const char FAR* buf,int buflen);HANDLE WSAAsyncGetHostByAddr(HWND hWnd,unsigned int wMsg,const char FAR* addr,int len,int type,const char FAR* buf,int buflen);

4.8.2服務(wù)查詢

struct servent* getservbyname(const char* name, const char* proto);struct servent {char FAR * s_name; /* official service name */char FAR * FAR * s_aliases; /* alias list */#ifdef _WIN64char FAR * s_proto; /* protocol to use */short s_port; /* port # */#elseshort s_port; /* port # */char FAR * s_proto; /* protocol to use */#endif};struct servent* getservbyport(int port, const char* proto); WinSock提供的異步版本：HANDLE WSAAsyncGetServByName(HWND hWnd,unsigned int wMsg,const char FAR* name,const char FAR* proto,char FAR* buf,int buflen);HANDLE WSAAsyncGetServByPort(HWND hWnd,unsigned int wMsg,int port,const char* proto,char* buf,int buflen);

4.8.3協(xié)議查詢

struct protoent* getprotobyname(const char* name);struct protoent {char FAR * p_name; /* official protocol name */char FAR * FAR * p_aliases; /* alias list */short p_proto; /* protocol # */};struct protoent* getprotobynumber(int number); WinSock提供的異步版本：HANDLE WSAAsyncGetProtoByName(HWND hWnd,unsigned int wMsg,const char* name,char* buf,int buflen);HANDLE PASCAL FAR WSAAsyncGetProtoByNumber(HWND hWnd,unsigned int wMsg,int number,char FAR* buf,int buflen);

4.8.3協(xié)議查詢 4.8.3協(xié)議查詢

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Windows网络编程初步的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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