Linux：网络编程基础

1.协议分层

协议本质也是软件，在设计上为了更好的进行模块化，解耦合，也是被设计成为层状结构的。协议分层的好处就是，某一层出现问题不会影响其他层，我们只需要找到有问题的那一层去维护即可！

1.1 OSI协议

OSI（开放系统互连）七层网络模型称为开放式系统互联参考模型，是一个逻辑上的定义和规范;

其实在网络角度，OSI 定的协议 7 层模型其实非常完善，但是在实际操作的过程中，会话层、表示层是不可能接入到操作系统中的，所以在工程实践中，最终落地的是 5 层协议。

物理层(硬件)我们考虑的比较少，我们只考虑软件相关的内容. 因此很多时候我们直接称为TCP/IP 四层模型。

1.2 OSI协议到底是啥

所谓协议，就是通信双方都认识的结构化的数据类型

2.网络传输流程

2.1 局域网(以太网为例)通信原理

两台主机在同一个局域网，能够直接通信.
每台主机在局域网上，要有唯一的标识来保证主机的唯一性：mac 地址

• 以太网中，任何时刻，只允许一台机器向网络中发送数据
• 如果有多台同时发送，会发生数据干扰，我们称之为数据碰撞
•所有发送数据的主机要进行碰撞检测和碰撞避免
• 没有交换机的情况下，一个以太网就是一个碰撞域
•局域网通信的过程中，主机对收到的报文确认是否是发给自己的，是通过目标mac 地址判

从今天开始，我们学习任何协议，都要先宏观上建立这样的认识：

1. 要学习的协议，是如何做到解包的？只有明确了解包，封包也就能理解
2. 要学习的协议，是如何做到将自己的有效载荷，交付给上层协议的？

2.2 跨网络传输

网络中的地址管理 - 认识 IP 地址
IP 协议有两个版本, IPv4 和 IPv6. 凡是提到 IP 协议, 没有特殊说明的, 默认都是指IPv4。

2.3 IP地址和MAC地址的区别

所以网络通信的整个宏观过程大致如下：

3.网络编程

网络通信的本质就是进程间通信！

PID和端口号是共生的，但是端口号才能做到网络通信！

• 0 - 1023: 知名端口号, HTTP, FTP, SSH 等这些广为使用的应用层协议, 他们的端口号都是固定的.

• 1024- 65535: 操作系统动态分配的端口号. 客户端程序的端口号, 就是由操作系统从这个范围分配的.

3.1 sockaddr 结构

3.2 socket 常见 API(接口)

3.3 网络命令

3.3.1 Ping 命令

用来检测网络有没有连通

3.3.2 netstat 命令

netstat 是一个用来查看网络状态的重要工具.

3.3.3 watch 命令

用来查看，定期检测指令

// 每隔 1(n)s 执行一次 netstat -nltp
 watch -n 1 netstat -nlt

3.3.4 pidof 命令

在查看服务器的进程 id 时非常方便.