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背景
协议
1、为什么存在TCP/IP协议
2、TCP/IP协议每一层的作用？其实就是解决方案！！
本地一个计算机内部，内存和磁盘之间的通信距离很短，但二者也有通信协议。
北京的一台主机和上海的一台主机之间通信，会涉及许多问题，具体怎么协商解决，就由TCP/IP协议去商定的。其实本质是设备之间的距离变远了。
3、TCP/IP与操作系统的关系？协议在操作系统内部
个人再次理解协议：相当于世界上有白种人、黄种人和黑种人，人不同，但是要交流，说的语音必须相同，相当于规定英语为全国通用语，所以用英语这套标准，使得所有人都能够交流。那么网络也是，各种主机设备都不同，有的是电脑，有的是手机，有的是苹果，有的是华为，都不同，但怎么通信呢，各自都要学会统一的语音，也就是TCP/IP协议，然后各自利用这个协议就能沟通通信了。
同层之间也有协议，本质就是结构体数据。
4、通信：多种局域网通信+一种广域网通信标准
无数个局域网通信就能构成一种广域网通信
网络传输基本流程
局域网传输
引入：网有小（局域网），也有大（广域网），小网之间有通信协议，大网之间也有。
1、局域网3中传输方式：
令牌环网：谁有令牌谁就能发送数据，相当于拥有锁。
2、以太网就是临界资源，同一时刻只有一个主机能在上面发送数据。
3、两台主机在通信：其实是两个协议栈在通信
4、同层之间，好像在直接通信
5、为啥叫协议栈？栈的来源？发送方加报头的时候其实类似于入栈，接收方一层层接受解包的过程类似于出栈。
设置网卡模式为混杂模式，就可以
6、发送方：自顶向下-封装；接收方：自底向上-解包和分用
跨网络传输
1、IP地址：长期目标
MAC地址：短期目标
2、有目的IP，当前A主机就知道不是把数据发送给当前在同一个子网的其他主机，那只能向外发送，所以一定会发送给与A主机在同一局域网的路由器
3、下面是一个路由的过程
结论：路由过程中，IP地址不变，MAC地址一直在变。MAC地址只会在本局域网内有效！！
网络层往上，报文全都是一样的。不用关心底层网络不一样了。
Socket编程
1、主机间通信的本质：进程间通信，网络就是同一份资源
2、交付数据是交付给对应的进程，而进程是用端口号（port）唯一标识的
主机双方互相通信，互相唯一标识对方的方式就是对方的ip和进程的端口号（port）
socket=ip+port
3、传输层的典型代表
4、发送数据规定大端方式。保证数据是按照顺序的。
5、socket编程有服务器端和客户端
客户端：不需要绑定端口号，也不能绑定，防止APP之间绑定端口号冲突，OS会自动分配给客户端不用的端口号
服务器端：需要绑定端口号和IP地址，这是唯一的，不然客户端找不到服务器端
以上类似于，110、120这样的手机号不能变，但是用户的电话号码可以随意改变。
网络环回地址：c和s都在本地
6、服务器bind哪个ip，客户端就只能访问哪个ip，不然不能访问对应的服务器
服务器端不能绑定公网Ip,因为一个服务器可能有多个ip地址，客户端通过多个ip地址都要访问服务器上的某个端口号（多个ip指向同一个端口号），我们希望服务器能收到每个IP地址对应的客户端请求，而不是只能收到其中某一个ip地址，所以我们不应该因为ip地址导致某个请求不能被响应。
所以服务器端不需要绑定ip地址，只需要端口号。
任意ip地址绑定：服务器只需要指定端口号，不指定IP，客户端通过任意ip都能发送信息给服务器端的8080端口号。
7、UDP服务器：只负责收到消息，具体对消息的处理是由上层去处理，可以用一个回调函数去做。
cpp
//服务器端（收数据）
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
int main() {
// 1. 创建UDP套接字（SOCK_DGRAM=数据报模式）
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sockfd < 0) {
perror("创建套接字失败");
return -1;
}
// 2. 绑定地址和端口
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4
serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听所有网卡
serv_addr.sin_port = htons(8888); // 绑定8888端口
if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
perror("绑定失败");
close(sockfd);
return -1;
}
// 3. 接收数据（无连接，不用accept）
char buf[1024];
struct sockaddr_in client_addr;
socklen_t client_len = sizeof(client_addr);
ssize_t n = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf)-1, 0,
(struct sockaddr*)&client_addr, &client_len);
if (n < 0) {
perror("接收数据失败");
close(sockfd);
return -1;
}
buf[n] = '\0';
std::cout << "收到客户端(" << inet_ntoa(client_addr.sin_addr) << ")数据：" << buf << std::endl;
// 4. 关闭套接字
close(sockfd);
return 0;
}
cpp
//客户端（发数据）
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
int main() {
// 1. 创建UDP套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sockfd < 0) {
perror("创建套接字失败");
return -1;
}
// 2. 配置服务器地址
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 服务器IP
serv_addr.sin_port = htons(8888); // 服务器端口
// 3. 发送数据（无连接，直接发）
const char* msg = "Hello UDP!";
ssize_t n = sendto(sockfd, msg, strlen(msg), 0,
(struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
if (n < 0) {
perror("发送数据失败");
close(sockfd);
return -1;
}
std::cout << "发送了 " << n << " 字节数据" << std::endl;
// 4. 关闭套接字
close(sockfd);
return 0;
}