网络编程
open system interconnect
1、OSI 模型 ===》开放系统互联模型 ==》分为7层：
理想模型 ==》尚未实现
tftp
b /etc/passwd
a /etc/123
应用层
表示层 加密解密 gzip
会话层 网络断开，连接状态，keep-close keep-alive
传输层tcp udp 协议 文件 视频，音频
网路层ip NAT
链路层 交换机 数据的格式化 帧 校验
物理层 100Mb/8 Gbits 100MB 同轴电缆 10Gb 2.4G 5G
TCP/IP模型 ==》网际互联模型 ==》分为4层：
实用模型 ===》工业标准
tcp/ip协议栈
应用层 ====》应用程序
传输层 ====》端口号tcp udp
网络层 ====》IP 地址
接口层 ====》网卡 驱动 1GB
pcap ,,,
2、TCP/IP协议族：
www.taobao.com ---> 192.168.0.19
www.voa.com vpn
dns 域名解析
每个地方有一到两个dns服务器
将网站字符串转化成ip地址。
DHCP
DHCP是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要应用于大型局域网络环境中，能够为网络内的终端快速自动分配IP地址，帮助网络管理人员将IP地址和其他IP信息分配给网络中不同终端。DHCP还可以为设备配置正确的子网掩码、默认网关和DNS服务器信息。
应用层： HTTP TFTP FTP SNMP DNS ...
传输层： TCP UDP 56k猫
网络层： IP ICMP（ping） RIP OSPF IGMP ...
物理层： ARP RARP ... ip--->mac
arp,,,,
192.160.
TCP/IP协议族与DNS处理
在TCP/IP协议族中，DNS（域名系统）是一个关键部分，它负责将人类可读的域名（如www.taobao.com）转换为机器可读的IP地址（如实际分配给淘宝服务器的公网IP地址）。每个地方（如城市、地区或数据中心）可能有一个或多个DNS服务器来处理这些请求。
DHCP
DHCP（动态主机配置协议）是一个用于自动分配IP地址和其他网络配置参数的协议。它使用UDP协议在局域网内工作，帮助网络管理员简化网络配置过程。DHCP不仅可以分配IP地址，还可以配置子网掩码、默认网关和DNS服务器等信息。
协议层次
应用层 ：包括HTTP （用于网页传输）、TFTP （简单文件传输协议）、FTP （文件传输协议）、SNMP （简单网络管理协议）、DNS （域名系统）等。
传输层 ：TCP （传输控制协议）和UDP （用户数据报协议）工作在这一层，提供可靠的端到端通信（TCP）或不可靠的数据报服务（UDP）。提到的"56k猫"通常指的是56kbps的调制解调器，这是早期的互联网接入技术，与TCP/IP协议层无直接关联。
网络层：IP （互联网协议）是这一层的核心，负责数据包的路由和转发。ICMP （Internet控制消息协议，常用于ping操作）、RIP （路由信息协议）、OSPF （开放最短路径优先）、IGMP （Internet组管理协议）等协议也在此层工作。
物理层：虽然ARP（地址解析协议）和RARP（反向地址解析协议）在逻辑上属于网络层，但它们的工作更接近于物理层，因为它们涉及IP地址与MAC地址之间的转换。ARP用于将IP地址解析为MAC地址，而RARP（现已很少使用）用于相反的操作。
URL信息
**http://www.taobao.com**：这是淘宝网的官方网址，通过DNS解析，用户可以访问到淘宝的服务器。但直接映射到`192.168.0.19`是不准确的，因为这是一个私有IP地址范围，通常用于局域网内部。
**http://www.voa.com**：根据文档2，这个URL被标记为无效。可能该域名不存在、已被注销或暂时无法访问。
TCP编程基础知识：
1、网络基础 ===》A B C D E 类
010 3333344444
IP地址 == 网络位 + 主机位
IP地址的分类: 点分十进制 ipv4 712934
A类: 超大规模性网络
8 8 8 8
1.0.0.0 - 126.255.255.255 126.1.1.1 (IP地址的范围）
126.1.1.2
255.0.0.0 （掩码）
私有:
10.0.0.0 - 10.255.255.255
127.0.0.1
B类: 大中规模型网络
128.0.0.0 - 191.255.255.255（范围）
128.2.1.2 128.2.7.2
255.255.0.0（掩码）
私有:
172.16.0.0 - 172.31.255.255
C类: 中小规模型网络
192.0.0.0 - 223.255.255.255（范围）
255.255.255.0（掩码）
私有:
192.168.0.0 - 192.168.255.255
静态路由
192.168.0.0 后两位都是0（表示整个网络）
192.168.0.1 网关（最后一位相当于gate）
192.168.0.255 （广播）一个人发所有局域网的人都想接到，就发送到255）
D类: 组播和广播
224.0.0.0 - 239.255.255.255（组播）
192.168.0.255 == 255.255.255.255（4个255，局域网中的所有人）
235.1.2.3
192.168.1.0
192.168.0.1 网关
192.168.1.255 广播
E类: 实验
240.0.0.0 - 255.255.255.255
网络配置文件与命令
C 类网络：
ip地址的前三组是网络地址，第四组是主机地址。
二进制的最高位必须是： 110xxxxx开头
十进制表示范围： 192.0.0.0 -223.255.255.255
默认网络掩码： 255.255.255.0
网络个数： 2^24 个 约 209 万个
主机个数： 2^8 个 254 个+2 ===》1 是网关 1是广播
私有地址： 192.168.x.x 局域网地址。
sudo vim /etc/network/interfaces ------网络配置命令
这条命令使用sudo以超级用户权限运行vim文本编辑器，打开/etc/network/interfaces文件。这个文件包含了Linux系统的网络接口配置信息。在文件中，你可以定义或修改网络接口（如以太网、Wi-Fi等）的配置，如IP地址、子网掩码、网关等。写一个DHCP进去。
sudo /etc/init.d/networking restart
这条命令也是以超级用户权限执行，用于重启网络服务。通过重启网络服务，应用/etc/network/interfaces文件中对网络接口所做的任何更改。这个命令可能会因Linux发行版的不同而有所差异，例如在基于systemd的系统中，可能会使用sudo systemctl restart networking或sudo systemctl restart NetworkManager（如果系统使用NetworkManager）。
sudo reboot
最后，这条命令以超级用户权限执行系统重启。重启后，新的网络接口配置将生效
192.168.0.0
192.168.0.1 route
192.168.0.255 boardcast
801.n.g
一、 单机上网的配置：
1、有网络接口并插入网线。
2、有ip地址
3、配置网络设置
ip: ifconfig ethX X.X.X.X/24 up
ifconfig ens33 192.168.0.13/24 up 255.255.255.0 (临时性修改ip地址)
网关： route add default gw x.x.x.x
DNS： vi /etc/resolv.conf ==>nameserver 8.8.8.8
测试：ping www.baidu.com 测试与其他主机的通讯功能
netstat -anp 查看网络状态：
在Unix、Linux系统中常用的命令，用于显示网络连接、路由表、接口统计信息、伪装连接和多播成员资格等信息。
二、网络接口
1、socket 套接字 ==》BSD socket ==》用于网络通信的一组接口函数。
类似于文件标识符，跟网络设备相关联的。
socket api （application interface API 函数）
是一组函数或方法，用于在应用程序之间（包括跨网络）进行通信。
2、ip+port 地址+端口
===》地址用来识别主机
端口用来识别应用程序
port分为TCP port / UDP port 范围都是： 1-65535
约定1000 以内的端口为系统使用。
http 80 www.baidu.com
3306
telnet 21
ssh 22
3、网络字节序 ===》大端存储
12 00 小端 0x12345678
00 12
192.168.0.12
12.0.168.192
00 12
数字转换函数：
#include <arpa/inet.h>
1236234687
主机转网络：(大小端转化)
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
ipv4 192.168.0.1 1~65535
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
网络转主机：host to net
net to host
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
字符串转换函数：
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
主机转网络：in_addr_t inet_addr(const char *cp);
inet_addr("192.168.1.20");
cli.sin_addr
网络转主机：char *inet_ntoa(struct in_addr in);
client, server
browser
b/s http
p2p peer
- 由于网络协议通常指定了特定的字节序（如网络字节序，它实际上是大端序），因此发送方和接收方必须遵循相同的规则来处理数据。
- 如果发送方和接收方的字节序不同，就需要在发送前将数据转换为网络字节序，并在接收后进行相应的转换。
三、客户端与服务端收发交互
1、模式 C/S 模式 ==》服务器/客户端模型
server:socket()-->bind()--->listen()-->accept()-->recv()-->close()
client:socket()-->connect()-->send()-->close();
int on = 1;
setsockopt(listfd, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));
服务器端：
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能：程序向内核提出创建一个基于内存的套接字描述符
参数：domain 地址族，PF_INET == AF_INET ==>互联网程序
PF_UNIX == AF_UNIX ==>单机程序
type 套接字类型：
SOCK_STREAM 流式套接字 ===》TCP
SOCK_DGRAM 用户数据报套接字===>UDP
SOCK_RAW 原始套接字 ===》IP
protocol 协议 ==》0 表示自动适应应用层协议。
返回值：成功 返回申请的套接字id
失败 -1；
2、int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr,
socklen_t addrlen);
功能：如果该函数在服务器端调用，则表示将参数1相关
的文件描述符文件与参数2 指定的接口地址关联，
用于从该接口接受数据。
如果该函数在客户端调用，则表示要将数据从
参数1所在的描述符中取出并从参数2所在的接口
设备上发送出去。
注意：如果是客户端，则该函数可以省略，由默认
接口发送数据。
参数：sockfd 之前通过socket函数创建的文件描述符，套接字id
my_addr 是物理接口的结构体指针。表示该接口的信息。
struct sockaddr 通用地址结构
{
u_short sa_family; 地址族
char sa_data[14]; 地址信息
};
转换成网络地址结构如下：
struct _sockaddr_in ///网络地址结构
{
u_short sin_family; 地址族
u_short sin_port; ///地址端口
struct in_addr sin_addr; ///地址IP
char sin_zero[8]; 占位
};
struct in_addr
{
in_addr_t s_addr;
}
socklen_t addrlen: 参数2 的长度。
返回值：成功 0
失败 -1；
3、 int listen(int sockfd, int backlog);
功能：在参数1所在的套接字id上监听等待链接。
参数：sockfd 套接字id
backlog 允许链接的个数。
返回值：成功 0
失败 -1；
4、int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,
socklen_t *addrlen);
功能：从已经监听到的队列中取出有效的客户端链接并
接入到当前程序。
参数：sockfd 套接字id
addr 如果该值为NULL ，表示不论客户端是谁都接入。
如果要获取客户端信息，则事先定义变量
并传入变量地址，函数执行完毕将会将客户端
信息存储到该变量中。
addrlen： 参数2的长度，如果参数2为NULL，则该值
也为NULL；
如果参数不是NULL，&len;
一定要写成len = sizeof(struct sockaddr);
返回值：成功 返回一个用于通信的新套接字id；
从该代码之后所有通信都基于该id
失败 -1；
5、接受函数：/发送函数：
read（）/write () ///通用文件读写，可以操作套接字。
recv(,0) /send(,0) ///TCP 常用套机字读写
recvfrom()/sendto() ///UDP 常用套接字读写
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len,
int flags);
功能：从指定的sockfd套接字中以flags方式获取长度
为len字节的数据到指定的buff内存中。
参数：sockfd
如果服务器则是accept的返回值的新fd
如果客户端则是socket的返回值旧fd
buff 用来存储数据的本地内存，一般是数组或者
动态内存。
len 要获取的数据长度
flags 获取数据的方式，0 表示阻塞接受。
返回值：成功 表示接受的数据长度，一般小于等于len
失败 -1；
6、close() ===>关闭指定的套接字id；