【Linux】網(wǎng)絡(luò)通信

1、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以從獨(dú)立模式逐步演進(jìn)為網(wǎng)絡(luò)互連模式，這個(gè)過程可以分為以下幾個(gè)階段：

1. 獨(dú)立模式：
   在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的早期階段，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都是相對(duì)獨(dú)立的實(shí)體，沒有連接到其他計(jì)算機(jī)。每臺(tái)計(jì)算機(jī)僅用于單獨(dú)的任務(wù)，數(shù)據(jù)和資源的共享非常有限。這個(gè)階段中，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理。

2. 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接：
   隨著計(jì)算機(jī)數(shù)量的增加，人們開始意識(shí)到將計(jì)算機(jī)連接起來可以實(shí)現(xiàn)更高效的資源共享和通信。于是，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)模式出現(xiàn)了，其中兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過專用的通信線路直接連接，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這種模式在早期局域網(wǎng)中比較常見。

3. 局域網(wǎng)（LAN）的興起：
   隨著計(jì)算機(jī)數(shù)量的進(jìn)一步增加，局域網(wǎng)（LAN）開始興起。局域網(wǎng)允許位于同一地理位置的計(jì)算機(jī)互相連接，實(shí)現(xiàn)資源共享和通信。以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)可以通過共享的物理媒介（如同一根電纜）進(jìn)行通信，從而使局域網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn)。

4. 廣域網(wǎng)（WAN）的出現(xiàn)：
   隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，人們希望能夠跨越較大的地理范圍進(jìn)行通信。廣域網(wǎng)（WAN）應(yīng)運(yùn)而生，通過連接多個(gè)局域網(wǎng)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，實(shí)現(xiàn)了更大范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)互連。這種網(wǎng)絡(luò)模式通過使用路由器和交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸。

5. 互聯(lián)網(wǎng)的崛起：
   互聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最高階段。它將全球范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相連接，實(shí)現(xiàn)了無縫的數(shù)據(jù)交換和資源共享?；ヂ?lián)網(wǎng)使用 TCP/IP 協(xié)議套件作為通信基礎(chǔ)，允許不同類型的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備互相通信，從而形成了全球性的信息交流平臺(tái)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)模型

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型是一種抽象框架，用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)組件之間的關(guān)系和通信方式。常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型有以下幾種：

1. OSI模型（開放系統(tǒng)互聯(lián)模型）：
   OSI模型是一個(gè)由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）制定的七層網(wǎng)絡(luò)模型，每一層都代表著特定的網(wǎng)絡(luò)功能。從下到上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。這個(gè)模型的主要目標(biāo)是促進(jìn)不同廠商開發(fā)的設(shè)備能夠相互通信。然而，實(shí)際上，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)采用的是下面提到的TCP/IP模型。

2. TCP/IP模型：
   TCP/IP模型是實(shí)際上在互聯(lián)網(wǎng)上使用的模型，它由四個(gè)層次組成：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。雖然層數(shù)較少，但它包含了與OSI模型中相似的功能。這個(gè)模型的名稱來自于它的兩個(gè)核心協(xié)議：傳輸控制協(xié)議（TCP）和Internet協(xié)議（IP）。

3. 四層網(wǎng)絡(luò)模型：
   有一些網(wǎng)絡(luò)模型將網(wǎng)絡(luò)分為四個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。這個(gè)模型省略了會(huì)話層、表示層和傳輸層，更簡化了網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。

4. 五層網(wǎng)絡(luò)模型：
   這個(gè)模型將網(wǎng)絡(luò)分為五個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。它在功能上與TCP/IP模型相似，但只包含五個(gè)層次。

TCP/IP是一組協(xié)議的代名詞，它還包括許多協(xié)議，組成了TCP/IP協(xié)議簇。 TCP/IP協(xié)議簇分為四層，IP位于協(xié)議簇的第二層(對(duì)應(yīng)OSI的第三層)，TCP位于協(xié)議簇的第三層 (對(duì)應(yīng)OSI的第四層)。TCP/IP通訊協(xié)議采用了4層的層級(jí)結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供 的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。這4層分別為：

• 應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議（Telnet）等。
• 傳輸層：在此層中，它提供了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，如傳輸控制協(xié)議（TCP）、 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）等，TCP和UDP給數(shù)據(jù)包加入傳輸數(shù)據(jù)并把它傳輸?shù)较乱粚又?#xff0c; 這一層負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)，并且確定數(shù)據(jù)已被送達(dá)并接收。
• 網(wǎng)絡(luò)互連層：負(fù)責(zé)提供基本的數(shù)據(jù)封包傳送功能，讓每一塊數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目 的主機(jī)（但不檢查是否被正確接收），如網(wǎng)際協(xié)議（IP）。
• 主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)層：對(duì)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理，定義如何使用實(shí)際網(wǎng)絡(luò) （如Ethernet、Serial Line等）來傳送數(shù)據(jù)。

TCP & UDP

1）IP地址

2）端口

1. 用于區(qū)分不同的應(yīng)用程序

2. 端口號(hào)的范圍為0-65535，其中0-1023未系統(tǒng)的保留端口，我們的程序盡可能別使用這些端口！

3. IP地址和端口號(hào)組成了我們的Socket，Socket是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行程序間雙向通信鏈路的終結(jié)點(diǎn)， 是TCP和UDP的基礎(chǔ)！

4. 常用協(xié)議使用的端口：HTTP:80，FTP：21，TELNET：23

3）TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的比較

TCP協(xié)議流程詳解:

首先TCP/IP是一個(gè)協(xié)議簇，里面包括很多協(xié)議的。UDP只是其中的一個(gè)。之所以命名為TCP/IP協(xié)議， 因?yàn)門CP,IP協(xié)議是兩個(gè)很重要的協(xié)議，就用他兩命名了。

下面我們來講解TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的區(qū)別：

TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）是面向連接的協(xié)議，即在收發(fā)數(shù)據(jù)錢 ，都需要與對(duì)面建立可靠的鏈接，這也是面試經(jīng)常會(huì)問到的TCP的三次握手以及TCP的四次揮手！ 三次握手： 建立一個(gè)TCP連接時(shí)，需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送3個(gè)包以確認(rèn)連接的建立， 在Socket編程中，這一過程由客戶端執(zhí)行connect來觸發(fā)，具體流程圖如下：

• 第一次握手：Client將標(biāo)志位SYN置為1，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=J，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server， Client進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)，等待Server確認(rèn)。
• 第二次握手：Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1知道Client請(qǐng)求建立連接，Server將標(biāo)志位 SYN和ACK都置為1，ack=J+1，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=K，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認(rèn)連接請(qǐng)求 ，Server進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)。
• 第三次握手：Client收到確認(rèn)后，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標(biāo)志位ACK 置為1，ack=K+1，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則 連接建立成功，Client和Server進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手，隨后Client與Server之間可以 開始傳輸數(shù)據(jù)了。
• 四次揮手： 終止TCP連接，就是指斷開一個(gè)TCP連接時(shí)，需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送4個(gè)包以確認(rèn)連接的斷開。 在Socket編程中，這一過程由客戶端或服務(wù)端任一方執(zhí)行close來觸發(fā)，具體流程圖如下：

• 第一次揮手：Client發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉Client到Server的數(shù)據(jù)傳送，Client進(jìn)入 FIN_WAIT_1狀態(tài)
• 第二次揮手：Server收到FIN后，發(fā)送一個(gè)ACK給Client，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1（與SYN相同， 一個(gè)FIN占用一個(gè)序號(hào)），Server進(jìn)入CLOSE_WAIT狀態(tài)。
• 第三次揮手：Server發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉Server到Client的數(shù)據(jù)傳送，Server進(jìn)入LAST_ACK 狀態(tài)。
• 第四次揮手：Client收到FIN后，Client進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，接著發(fā)送一個(gè)ACK給Server，確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1，Server進(jìn)入CLOSED狀態(tài)，完成四次揮手。 另外也可能是同時(shí)發(fā)起主動(dòng)關(guān)閉的情況：

另外還可能有一個(gè)常見的問題就是：為什么建立連接是三次握手，而關(guān)閉連接卻是四次揮手呢？ 答：因?yàn)榉?wù)端在LISTEN狀態(tài)下，收到建立連接請(qǐng)求的SYN報(bào)文后，把ACK和SYN放在一個(gè)報(bào)文里 發(fā)送給客戶端。而關(guān)閉連接時(shí)，當(dāng)收到對(duì)方的FIN報(bào)文時(shí)，僅僅表示對(duì)方不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還 能接收數(shù)據(jù)，己方也未必全部數(shù)據(jù)都發(fā)送給對(duì)方了，所以己方可以立即close，也可以發(fā)送一些 數(shù)據(jù)給對(duì)方后，再發(fā)送FIN報(bào)文給對(duì)方來表示同意現(xiàn)在關(guān)閉連接，因此，己方ACK和FIN一般都會(huì)分開發(fā)送。

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UDP協(xié)議詳解：

UDP(User Datagram Protocol)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不 建立連接，當(dāng)它想傳送時(shí)就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。 在發(fā)送端，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計(jì)算機(jī)的能力和傳輸帶寬 的限制；在接收端，UDP把每個(gè)消息段放在隊(duì)列中，應(yīng)用程序每次從隊(duì)列中讀一個(gè)消息段。 相比TCP就是無需建立鏈接，結(jié)構(gòu)簡單，無法保證正確性，容易丟包

1.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸

網(wǎng)絡(luò)傳輸和網(wǎng)絡(luò)模型之間存在密切的聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)模型為網(wǎng)絡(luò)傳輸提供了一種結(jié)構(gòu)化的框架和指導(dǎo)原則，幫助理解和組織網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸過程。

TCP/IP協(xié)議簇是一組協(xié)議，它包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層五個(gè)層次。每一層都有特定的功能和任務(wù)：

1. 物理層：負(fù)責(zé)傳輸光/電信號(hào)，包括以太網(wǎng)、光纖、無線網(wǎng)絡(luò)等。集線器工作在此層。

2. 數(shù)據(jù)鏈路層：傳送和識(shí)別數(shù)據(jù)幀，處理幀同步、沖突檢測、數(shù)據(jù)差錯(cuò)校驗(yàn)。交換機(jī)工作在此層。

3. 網(wǎng)絡(luò)層：進(jìn)行地址管理和路由選擇，通過IP地址標(biāo)識(shí)主機(jī)，并規(guī)劃數(shù)據(jù)傳輸路徑。路由器工作在此層。

4. 傳輸層：負(fù)責(zé)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸，如TCP協(xié)議確保數(shù)據(jù)可靠傳輸。

5. 應(yīng)用層：處理應(yīng)用程序間的通信，如電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸（FTP）、遠(yuǎn)程訪問（Telnet）等。

這五層結(jié)構(gòu)協(xié)同工作，構(gòu)成了TCP/IP協(xié)議簇，支撐了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)通信和數(shù)據(jù)傳輸功能。

對(duì)于一臺(tái)主機(jī), 它的操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了從傳輸層到物理層的內(nèi)容

對(duì)于一臺(tái)路由器, 它實(shí)現(xiàn)了從網(wǎng)絡(luò)層到物理層

對(duì)于一臺(tái)交換機(jī), 它實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)鏈路層到物理層

對(duì)于集線器, 它只實(shí)現(xiàn)了物理層

1.3.1 傳輸邏輯

數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿嬁梢詺w納如下：

1. 準(zhǔn)備階段：

   • 在應(yīng)用層，準(zhǔn)備要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，定義數(shù)據(jù)格式和處理邏輯。
   • 選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用層協(xié)議，如HTTP、FTP等，以確定數(shù)據(jù)的傳輸方式和規(guī)則。

2. 傳輸層協(xié)議選擇：

   • 根據(jù)應(yīng)用需求選擇傳輸層協(xié)議，如可靠性要求高則選擇TCP，實(shí)時(shí)性要求高則選擇UDP。

3. 建立連接和監(jiān)聽：

   • 對(duì)于TCP，建立連接是必要的。發(fā)送端和接收端之間建立連接，以確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
   • 對(duì)于UDP，連接不是必需的，但需要確定數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的目標(biāo)地址。

4. 數(shù)據(jù)封裝和加頭部信息：

   • 在發(fā)送端，將應(yīng)用層數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)包，并添加適當(dāng)?shù)膫鬏攲雍途W(wǎng)絡(luò)層頭部信息。
   • 頭部信息包括IP地址、端口號(hào)等，用于路由和目標(biāo)設(shè)備的標(biāo)識(shí)。

5. 數(shù)據(jù)傳輸：

   • 傳輸層協(xié)議負(fù)責(zé)將封裝后的數(shù)據(jù)包傳輸?shù)侥繕?biāo)設(shè)備，同時(shí)執(zhí)行錯(cuò)誤檢測、流量控制等操作。
   • 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議根據(jù)目標(biāo)IP地址選擇適當(dāng)?shù)穆酚?#xff0c;確定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑。

6. 物理傳輸：

   • 鏈路層將數(shù)據(jù)包封裝為幀，添加鏈路層頭部和尾部，通過物理介質(zhì)傳輸?shù)浇邮斩恕?/li>

7. 數(shù)據(jù)解封和處理：

   • 在接收端，鏈路層接收幀并解析，將數(shù)據(jù)交給網(wǎng)絡(luò)層。
   • 網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)IP地址確定目標(biāo)設(shè)備，將數(shù)據(jù)交給傳輸層。

8. 數(shù)據(jù)重組和解析：

   • 傳輸層協(xié)議負(fù)責(zé)將接收到的數(shù)據(jù)包按序重組，執(zhí)行錯(cuò)誤檢測和糾正，將數(shù)據(jù)交給應(yīng)用層。

9. 應(yīng)用層處理：

   • 應(yīng)用程序解析數(shù)據(jù)包，根據(jù)定義的數(shù)據(jù)格式處理數(shù)據(jù)內(nèi)容，執(zhí)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯。

這個(gè)邏輯流程涵蓋了數(shù)據(jù)傳輸從應(yīng)用層到物理層的各個(gè)階段和過程，確保數(shù)據(jù)能夠按照一定的規(guī)則和流程進(jìn)行傳輸和處理。

1.3.2 傳輸條件

將數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋貍錀l件按照應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層進(jìn)行分類如下：

應(yīng)用層：

1. 通信設(shè)備：需要至少兩臺(tái)通信設(shè)備。
2. IP地址和端口號(hào)：每臺(tái)設(shè)備需要唯一的IP地址和適當(dāng)?shù)亩丝谔?hào)。
3. 數(shù)據(jù)格式定義：需要定義數(shù)據(jù)的格式，以便發(fā)送方和接收方正確解析和處理數(shù)據(jù)。
4. 安全性考慮：需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和加密，特別是對(duì)于敏感信息的傳輸。

傳輸層：

1. 協(xié)議選擇：需要選擇適當(dāng)?shù)膫鬏攲訁f(xié)議，如TCP或UDP，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸需求進(jìn)行選擇。
2. 傳輸機(jī)制：需要了解如何建立連接、傳輸數(shù)據(jù)、管理流量和關(guān)閉連接等操作。
3. 錯(cuò)誤處理機(jī)制：需要考慮數(shù)據(jù)傳輸中可能發(fā)生的錯(cuò)誤情況，如丟包、重傳等。

網(wǎng)絡(luò)層：

1. 網(wǎng)絡(luò)連接：通信設(shè)備需要通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，可以是有線或無線連接。
2. IP地址：每臺(tái)設(shè)備需要唯一的IP地址，用于在網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識(shí)設(shè)備。
3. 路由選擇：需要使用路由協(xié)議選擇數(shù)據(jù)包的傳輸路徑。

鏈路層：

1. 物理連接：通信設(shè)備需要通過物理層面的連接，如以太網(wǎng)、無線電波等。
2. 鏈路地址：鏈路層需要確定每個(gè)設(shè)備的物理地址，如MAC地址。

1.3.3 傳輸流程

日常生活中發(fā)送電子郵件時(shí)，TCP/IP協(xié)議傳輸?shù)木唧w流程如下表所示：

步驟	層次	動(dòng)作與報(bào)頭
1	應(yīng)用層	編寫郵件，準(zhǔn)備郵件內(nèi)容。
2	應(yīng)用層	使用電子郵件客戶端。
3	應(yīng)用層	封裝郵件數(shù)據(jù)。
4	傳輸層	選擇TCP協(xié)議。
5	傳輸層	建立TCP連接。
6	傳輸層	封裝郵件數(shù)據(jù)為TCP數(shù)據(jù)包。
7	網(wǎng)絡(luò)層	選擇IP地址。
8	網(wǎng)絡(luò)層	封裝TCP數(shù)據(jù)包為IP數(shù)據(jù)包。
9	鏈路層	分幀和添加鏈路層頭部。
10	鏈路層	通過物理介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)。
11	鏈路層	解析數(shù)據(jù)幀，移除鏈路層頭部。
12	網(wǎng)絡(luò)層	解析IP數(shù)據(jù)包，獲取目標(biāo)IP。
13	傳輸層	TCP重組和校驗(yàn)數(shù)據(jù)包。
14	傳輸層	將數(shù)據(jù)包傳遞給應(yīng)用層。
15	應(yīng)用層	解析郵件數(shù)據(jù)，處理郵件內(nèi)容。
16	應(yīng)用層	繼續(xù)處理郵件，可能轉(zhuǎn)發(fā)。

1.4 地址管理

網(wǎng)絡(luò)地址是為了在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識(shí)不同設(shè)備和主機(jī)而存在的。不同層次的網(wǎng)絡(luò)模型在數(shù)據(jù)傳輸過程中都需要使用網(wǎng)絡(luò)地址來確定數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收方。

• 物理層：物理層負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸，但為了確保信號(hào)到達(dá)正確的設(shè)備，每個(gè)設(shè)備都需要在網(wǎng)絡(luò)中有唯一的物理地址，即MAC地址。這是一個(gè)在數(shù)據(jù)鏈路層中使用的地址，用于在局域網(wǎng)中識(shí)別設(shè)備。

• 數(shù)據(jù)鏈路層：在數(shù)據(jù)鏈路層，數(shù)據(jù)幀需要帶有目標(biāo)MAC地址和源MAC地址，以便設(shè)備可以正確地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。這些地址用于在局域網(wǎng)內(nèi)識(shí)別設(shè)備。

• 網(wǎng)絡(luò)層：在網(wǎng)絡(luò)層，IP地址被用來標(biāo)識(shí)不同的主機(jī)和路由器。IP地址用于在全球范圍內(nèi)尋找目標(biāo)設(shè)備，使數(shù)據(jù)能夠跨越不同網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

• 傳輸層：在傳輸層，數(shù)據(jù)包含源端口號(hào)和目標(biāo)端口號(hào)。這些端口號(hào)一起構(gòu)成了一個(gè)套接字，用于標(biāo)識(shí)不同的應(yīng)用程序和服務(wù)。它們幫助傳輸層將數(shù)據(jù)傳遞給正確的應(yīng)用程序。

總之，地址在不同的網(wǎng)絡(luò)層中扮演著關(guān)鍵的角色，用于標(biāo)識(shí)不同的設(shè)備、主機(jī)和服務(wù)。它們幫助確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中正確傳輸，并使通信能夠順利進(jìn)行。

2、網(wǎng)絡(luò)編程

2.1 基本概念

2.1.1 IP地址

IP地址（Internet Protocol Address）是用于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中唯一標(biāo)識(shí)和定位設(shè)備的數(shù)字標(biāo)簽。它是Internet協(xié)議族的一部分，用于在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)包的路由和傳遞。IP地址充當(dāng)了類似于郵寄地址的作用，以確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確地從發(fā)送者傳遞到接收者。

以下是IP地址的基本概念：

1. 唯一標(biāo)識(shí)性： 每個(gè)設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、移動(dòng)設(shè)備等）在網(wǎng)絡(luò)中都被分配了一個(gè)唯一的IP地址。這有助于確保數(shù)據(jù)包能夠正確地路由和傳遞。

2. 分層結(jié)構(gòu)： IP地址通常被分為兩個(gè)主要版本：IPv4（Internet Protocol version 4）和IPv6（Internet Protocol version 6）。IPv4使用32位二進(jìn)制數(shù)表示，通常以點(diǎn)分十進(jìn)制表示法（例如，192.168.1.1）呈現(xiàn)。IPv6使用128位二進(jìn)制數(shù)表示，以一種更復(fù)雜的方式顯示（例如，2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。

3. IPv4地址枯竭： 由于互聯(lián)網(wǎng)的迅速擴(kuò)展，IPv4地址空間已經(jīng)基本上耗盡。這導(dǎo)致了IPv6的引入，因?yàn)樗峁┝烁蟮牡刂房臻g，能夠支持未來更多的互聯(lián)設(shè)備。

4. 公共和私有地址： IP地址可以是公共的或私有的。公共IP地址是全球范圍內(nèi)唯一的，用于直接訪問互聯(lián)網(wǎng)。私有IP地址在局域網(wǎng)（例如家庭或企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)）中使用，不直接暴露給互聯(lián)網(wǎng)。

5. 子網(wǎng)掩碼： 子網(wǎng)掩碼是與IP地址結(jié)合使用的參數(shù)，用于指示哪些部分是網(wǎng)絡(luò)部分，哪些部分是主機(jī)部分。它有助于將IP地址劃分為網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)，以便在子網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行更有效的路由。

6. DHCP和靜態(tài)IP： IP地址可以通過動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）自動(dòng)分配，也可以手動(dòng)配置為靜態(tài)IP地址。DHCP允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)自動(dòng)獲取IP地址和其他網(wǎng)絡(luò)配置信息。

7. 網(wǎng)絡(luò)層地址： IP地址位于網(wǎng)絡(luò)層（第三層）協(xié)議中，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)傳輸?shù)侥繕?biāo)主機(jī)。它與MAC地址（在數(shù)據(jù)鏈路層，第二層）一起協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)之間的傳遞。

IP地址是互聯(lián)網(wǎng)通信的基礎(chǔ)，通過它，數(shù)據(jù)能夠在全球范圍內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確和可靠的傳遞。不論是瀏覽網(wǎng)頁、發(fā)送電子郵件還是進(jìn)行視頻通話，IP地址在背后都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

與協(xié)議關(guān)系

IP地址是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族中的一個(gè)關(guān)鍵概念，它與其他多個(gè)協(xié)議相互配合，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸和通信。以下是IP地址與其他一些重要協(xié)議之間的關(guān)系：

1. TCP/IP協(xié)議棧： TCP/IP是一組網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它們一起構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。IP地址是TCP/IP協(xié)議棧中的核心組成部分。TCP（Transmission Control Protocol）負(fù)責(zé)在通信雙方建立可靠的連接和數(shù)據(jù)傳輸，而IP則負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)路由到目標(biāo)主機(jī)。

2. MAC地址： MAC地址（Media Access Control Address）是數(shù)據(jù)鏈路層（第二層）的一個(gè)標(biāo)識(shí)符，用于在局域網(wǎng)中唯一標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。IP地址（位于網(wǎng)絡(luò)層，第三層）與MAC地址相互配合，通過ARP（Address Resolution Protocol）等機(jī)制，將IP地址映射到對(duì)應(yīng)的MAC地址，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)內(nèi)的傳輸。

3. ARP協(xié)議： ARP（Address Resolution Protocol）用于將IP地址解析為對(duì)應(yīng)的MAC地址。當(dāng)設(shè)備需要發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個(gè)設(shè)備時(shí)，需要知道目標(biāo)設(shè)備的MAC地址。ARP協(xié)議幫助主機(jī)在同一局域網(wǎng)中查找IP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址。

4. DHCP協(xié)議： DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）用于自動(dòng)分配IP地址和其他網(wǎng)絡(luò)配置信息給新加入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。DHCP服務(wù)器分配可用的IP地址給客戶端，使設(shè)備能夠快速連接網(wǎng)絡(luò)而不需要手動(dòng)配置IP地址。

5. DNS協(xié)議： DNS（Domain Name System）將易于記憶的域名轉(zhuǎn)換為IP地址。在互聯(lián)網(wǎng)上，人們更容易記住域名（如www.example.com），而不是復(fù)雜的IP地址。DNS協(xié)議允許將域名解析為相應(yīng)的IP地址，使得用戶能夠訪問網(wǎng)站和資源。

6. ICMP協(xié)議： ICMP（Internet Control Message Protocol）用于在IP網(wǎng)絡(luò)中傳遞錯(cuò)誤消息和控制消息。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)包在傳輸過程中發(fā)生問題時(shí)，ICMP可以生成錯(cuò)誤消息并通知源主機(jī)。

這些協(xié)議相互合作，共同構(gòu)成了互聯(lián)網(wǎng)通信的基礎(chǔ)架構(gòu)。IP地址在這些協(xié)議之間扮演著橋梁的角色，使得數(shù)據(jù)能夠在不同層級(jí)的網(wǎng)絡(luò)中傳輸和交換。

2.1.2 端口號(hào)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，端口號(hào)是用于標(biāo)識(shí)特定應(yīng)用程序或服務(wù)的數(shù)字標(biāo)識(shí)符。它是在傳輸層協(xié)議中使用的概念，例如在TCP（Transmission Control Protocol）和UDP（User Datagram Protocol）中。通過將IP地址與端口號(hào)結(jié)合使用，網(wǎng)絡(luò)中的不同應(yīng)用程序可以在同一設(shè)備上同時(shí)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多路復(fù)用和分發(fā)。

以下是端口號(hào)的一些關(guān)鍵含義：

1. 標(biāo)識(shí)應(yīng)用程序： 端口號(hào)用于標(biāo)識(shí)在一個(gè)設(shè)備上運(yùn)行的不同應(yīng)用程序或服務(wù)。每個(gè)應(yīng)用程序可以監(jiān)聽一個(gè)或多個(gè)特定的端口號(hào)，以便與其他設(shè)備通信。

2. 多路復(fù)用： 通過使用端口號(hào)，多個(gè)應(yīng)用程序可以在同一設(shè)備上同時(shí)運(yùn)行，而無需相互干擾。傳輸層協(xié)議可以根據(jù)目標(biāo)端口號(hào)將數(shù)據(jù)包傳遞給正確的應(yīng)用程序。

3. 數(shù)據(jù)傳輸： 端口號(hào)與IP地址一起構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)套接字（socket），從而允許應(yīng)用程序通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)送端使用源端口號(hào)，接收端使用目標(biāo)端口號(hào)，以確定數(shù)據(jù)應(yīng)該交付給哪個(gè)應(yīng)用程序。

4. 服務(wù)識(shí)別： 一些標(biāo)準(zhǔn)端口號(hào)已經(jīng)被分配給特定的服務(wù)或協(xié)議。例如，HTTP通常使用端口號(hào)80，HTTPS使用端口號(hào)443，SMTP（郵件傳輸）使用端口號(hào)25等。這樣，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和應(yīng)用程序可以識(shí)別常見的服務(wù)并將數(shù)據(jù)傳遞給正確的端口。

5. 安全性： 端口號(hào)也與網(wǎng)絡(luò)安全有關(guān)。防火墻和網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備可以基于端口號(hào)來控制數(shù)據(jù)流量，允許或阻止特定的應(yīng)用程序或服務(wù)通信。

6. 動(dòng)態(tài)分配： 除了一些常見的標(biāo)準(zhǔn)端口號(hào)外，應(yīng)用程序也可以使用動(dòng)態(tài)分配的端口號(hào)。這些端口號(hào)在通信過程中臨時(shí)分配給應(yīng)用程序，以便在通信結(jié)束后可以被釋放并重新使用。

端口號(hào)是網(wǎng)絡(luò)通信中的一個(gè)重要概念，它使得不同的應(yīng)用程序能夠在同一設(shè)備上通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，并確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確傳遞到目標(biāo)應(yīng)用程序。

2.1.3 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（Network Byte Order）是在討論在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中跨不同計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)（如大端序和小端序）傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的字節(jié)順序問題。不同的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)在內(nèi)存中以不同的方式存儲(chǔ)多字節(jié)數(shù)據(jù)（如整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)等）的字節(jié)順序，這可能導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)通信中數(shù)據(jù)的混淆和解釋錯(cuò)誤。

網(wǎng)絡(luò)通信涉及多臺(tái)計(jì)算機(jī)或設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。如果不同的設(shè)備使用不同的字節(jié)序，那么在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致以下問題：

1. 數(shù)據(jù)解釋錯(cuò)誤： 接收方可能會(huì)錯(cuò)誤地解釋數(shù)據(jù)，因?yàn)樽止?jié)的順序與發(fā)送方不同。這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)在接收方的應(yīng)用程序中被錯(cuò)誤地解釋和處理。

2. 數(shù)據(jù)截?cái)?#xff1a; 如果數(shù)據(jù)在發(fā)送和接收時(shí)以不同的字節(jié)序傳輸，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的部分截?cái)嗷騺G失。這會(huì)損壞數(shù)據(jù)的完整性。

為了解決這些問題，網(wǎng)絡(luò)通信需要使用一種一致的字節(jié)序，以確保數(shù)據(jù)可以在不同設(shè)備之間正確傳遞和解釋。這種一致的字節(jié)序被稱為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序，通常采用大端字節(jié)序。

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的討論涉及如何在數(shù)據(jù)傳輸過程中，確保發(fā)送和接收雙方都能正確地解釋數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要使用字節(jié)序轉(zhuǎn)換函數(shù)（如htonl()、htons()、ntohl()和ntohs()）來在不同字節(jié)序之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這樣可以確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸和解釋是一致的，無論使用的是大端序還是小端序。

2.2 基于TCP的socket通信

2.2.1 認(rèn)識(shí)socket

Socket（套接字）是一種用于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的編程接口（API）。它提供了一種機(jī)制，使得不同計(jì)算機(jī)之間可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信。

背景和問題： 在早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，需要一種方法來在不同設(shè)備之間進(jìn)行通信。最初的網(wǎng)絡(luò)通信是通過低層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行的，但這對(duì)于應(yīng)用程序來說過于繁瑣。開發(fā)人員需要一種更高層次的抽象來處理通信細(xì)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交換。

解決問題和方法： Socket接口的出現(xiàn)解決了上述問題。它提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的API，使得應(yīng)用程序可以方便地創(chuàng)建、連接、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。通過Socket，應(yīng)用程序不需要關(guān)心底層的網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，而只需要使用Socket函數(shù)來實(shí)現(xiàn)通信。

作用： Socket在網(wǎng)絡(luò)通信中起到了關(guān)鍵作用，它使得應(yīng)用程序能夠輕松地在不同設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通過Socket，開發(fā)人員可以構(gòu)建各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)游戲、聊天應(yīng)用、文件傳輸工具、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等。

發(fā)展過程和變化： Socket的發(fā)展經(jīng)歷了不同的階段。起初，它是基于傳統(tǒng)的Unix文件I/O，后來隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，Socket逐漸被標(biāo)準(zhǔn)化，出現(xiàn)了不同的Socket類型（如流套接字、數(shù)據(jù)報(bào)套接字等）和Socket函數(shù)（如socket()、bind()、connect()、send()、recv()等）。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，Socket在不同操作系統(tǒng)和編程語言中得到了廣泛支持。

此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，Socket的應(yīng)用范圍變得更加廣泛，從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信延伸到了Web開發(fā)、實(shí)時(shí)音視頻傳輸、云計(jì)算等領(lǐng)域。同時(shí)，各種高級(jí)通信協(xié)議也在Socket基礎(chǔ)上構(gòu)建，如HTTP、FTP、SMTP等。

總之，Socket是網(wǎng)絡(luò)編程中的核心概念，它在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中扮演了極其重要的角色，提供了一種通用的接口，使得應(yīng)用程序可以方便地進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)通信，不需要處理底層細(xì)節(jié)。從最初的Unix文件I/O發(fā)展到現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)通信，Socket一直在不斷演進(jìn)，適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)需求。

2.2.2 通信模型

Socket通信實(shí)現(xiàn)步驟解析：

Step 1：創(chuàng)建ServerSocket和Socket

Step 2：打開連接到的Socket的輸入/輸出流

Step 3：按照協(xié)議對(duì)Socket進(jìn)行讀/寫操作

Step 4：關(guān)閉輸入輸出流，以及Socket

接下來寫一個(gè)簡單的例子，開啟服務(wù)端后，客戶端點(diǎn)擊按鈕然后鏈接服務(wù)端， 并向服務(wù)端發(fā)送一串字符串，表示通過Socket鏈接上服務(wù)器

2.2.3 服務(wù)端編寫

服務(wù)端要做的事有這些：

Step 1：創(chuàng)建ServerSocket對(duì)象，綁定監(jiān)聽的端口

Step 2：調(diào)用accept()方法監(jiān)聽客戶端的請(qǐng)求

Step 3：連接建立后，通過輸入流讀取客戶端發(fā)送的請(qǐng)求信息

Step 4：通過輸出流向客戶端發(fā)送響應(yīng)信息

Step 5：關(guān)閉相關(guān)資源

代碼實(shí)現(xiàn)：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>int main() {int serverSocket, clientSocket;struct sockaddr_in serverAddr;struct sockaddr_in clientAddr;socklen_t clientAddrLen = sizeof(clientAddr);// 1. 創(chuàng)建服務(wù)器端 SocketserverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 配置服務(wù)器地址memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 任意地址serverAddr.sin_port = htons(12345); // 端口號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序// 2. 綁定端口和地址bind(serverSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));// 3. 監(jiān)聽連接請(qǐng)求listen(serverSocket, 5); // 允許最大排隊(duì)連接數(shù)為5std::cout << "~~~ 服務(wù)端已就緒，等待客戶端接入 ~~~" << std::endl;// 4. 等待客戶端連接clientSocket = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&clientAddr, &clientAddrLen);char clientIp[INET_ADDRSTRLEN];inet_ntop(AF_INET, &(clientAddr.sin_addr), clientIp, INET_ADDRSTRLEN);std::cout << "客戶端接入，客戶端 IP 地址：" << clientIp << std::endl;// 5. 讀取客戶端信息char buffer[1024];memset(buffer, 0, sizeof(buffer));while (recv(clientSocket, buffer, sizeof(buffer), 0) > 0) {std::cout << "客戶端發(fā)送過來的信息：" << buffer << std::endl;memset(buffer, 0, sizeof(buffer));}// 6. 關(guān)閉連接close(clientSocket);close(serverSocket);return 0;
}

2.2.4 客戶端編寫

客戶端要做的事有這些：

Step 1：創(chuàng)建Socket對(duì)象，指明需要鏈接的服務(wù)器的地址和端號(hào)

Step 2：鏈接建立后，通過輸出流向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息

Step 3：通過輸出流獲取服務(wù)器響應(yīng)的信息

Step 4：關(guān)閉相關(guān)資源

代碼實(shí)現(xiàn)：

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>int main() {// 創(chuàng)建客戶端 Socketint clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (clientSocket == -1) {std::cerr << "Error creating socket!" << std::endl;return 1;}// 配置服務(wù)器地址和端口struct sockaddr_in serverAddr;memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_port = htons(12345); // 端口號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序if (inet_pton(AF_INET, "172.16.2.54", &serverAddr.sin_addr) <= 0) {std::cerr << "Invalid address or address family!" << std::endl;return 1;}// 連接到服務(wù)器if (connect(clientSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == -1) {std::cerr << "Error connecting to server!" << std::endl;close(clientSocket);return 1;}// 獲取客戶端 IP 地址char clientIp[INET_ADDRSTRLEN];if (inet_ntop(AF_INET, &serverAddr.sin_addr, clientIp, INET_ADDRSTRLEN) == nullptr) {std::cerr << "Error converting IP address!" << std::endl;close(clientSocket);return 1;}// 發(fā)送消息到服務(wù)器const char* message = "客戶端：";send(clientSocket, message, strlen(message), 0);send(clientSocket, clientIp, strlen(clientIp), 0);send(clientSocket, " 接入服務(wù)器！", strlen(" 接入服務(wù)器！"), 0);// 關(guān)閉連接close(clientSocket);return 0;
}

2.3 基于UDP

2.3.1 服務(wù)端實(shí)現(xiàn)

服務(wù)端實(shí)現(xiàn)步驟：

Step 1：創(chuàng)建DatagramSocket，指定端口號(hào)
Step 2：創(chuàng)建DatagramPacket
Step 3：接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息
Step 4：讀取數(shù)據(jù)

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>int main() {/** 接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)*/// 1. 創(chuàng)建服務(wù)器端套接字int serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (serverSocket == -1) {std::cerr << "Error creating socket!" << std::endl;return 1;}// 2. 配置服務(wù)器地址struct sockaddr_in serverAddr;memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 使用本地所有可用地址serverAddr.sin_port = htons(12345); // 端口號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序// 3. 綁定端口和地址if (bind(serverSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == -1) {std::cerr << "Error binding socket!" << std::endl;close(serverSocket);return 1;}// 4. 接收客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)struct sockaddr_in clientAddr;socklen_t clientAddrLen = sizeof(clientAddr);char data[1024];memset(data, 0, sizeof(data));std::cout << "**** 服務(wù)器端已經(jīng)啟動(dòng)，等待客戶端發(fā)送數(shù)據(jù) ****" << std::endl;ssize_t bytesRead = recvfrom(serverSocket, data, sizeof(data), 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, &clientAddrLen);if (bytesRead == -1) {std::cerr << "Error receiving data!" << std::endl;close(serverSocket);return 1;}data[bytesRead] = '\0'; // 添加字符串結(jié)尾標(biāo)志std::cout << "我是服務(wù)器，客戶端說：" << data << std::endl;/** 向客戶端響應(yīng)數(shù)據(jù)*/// 1. 獲取客戶端的地址和端口struct sockaddr_in responseAddr = clientAddr;socklen_t responseAddrLen = sizeof(responseAddr);// 2. 定義響應(yīng)的數(shù)據(jù)const char* responseMsg = "歡迎您！";// 3. 響應(yīng)客戶端ssize_t bytesSent = sendto(serverSocket, responseMsg, strlen(responseMsg), 0, (struct sockaddr*)&responseAddr, responseAddrLen);if (bytesSent == -1) {std::cerr << "Error sending response!" << std::endl;}// 4. 關(guān)閉套接字close(serverSocket);return 0;
}

2.3.2 客戶端實(shí)現(xiàn)

客戶端實(shí)現(xiàn)步驟：

Step 1：定義發(fā)送信息
Step 2：創(chuàng)建DatagramPacket，包含將要發(fā)送的信息
Step 3：創(chuàng)建DatagramSocket
Step 4：發(fā)送數(shù)據(jù)

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>int main() {/** 向服務(wù)器端發(fā)送數(shù)據(jù)*/// 1. 定義服務(wù)器地址和端口號(hào)struct sockaddr_in serverAddr;memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));serverAddr.sin_family = AF_INET;serverAddr.sin_port = htons(8800); // 端口號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr) <= 0) {std::cerr << "Invalid address or address family!" << std::endl;return 1;}// 2. 定義要發(fā)送的數(shù)據(jù)const char* data = "用戶名：admin;密碼：123";// 3. 創(chuàng)建 UDP 套接字int clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (clientSocket == -1) {std::cerr << "Error creating socket!" << std::endl;return 1;}// 4. 發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)到服務(wù)器ssize_t bytesSent = sendto(clientSocket, data, strlen(data), 0, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr));if (bytesSent == -1) {std::cerr << "Error sending data!" << std::endl;close(clientSocket);return 1;}/** 接收服務(wù)器端響應(yīng)的數(shù)據(jù)*/// 1. 創(chuàng)建用于接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)char reply[1024];memset(reply, 0, sizeof(reply));// 2. 接收服務(wù)器響應(yīng)的數(shù)據(jù)struct sockaddr_in responseAddr;socklen_t responseAddrLen = sizeof(responseAddr);ssize_t bytesRead = recvfrom(clientSocket, reply, sizeof(reply), 0, (struct sockaddr*)&responseAddr, &responseAddrLen);if (bytesRead == -1) {std::cerr << "Error receiving data!" << std::endl;} else {std::cout << "我是客戶端，服務(wù)器說：" << reply << std::endl;}// 3. 關(guān)閉套接字close(clientSocket);return 0;
}