第8章 网络基础编程-【千锋教育】Linux系统编程（慕课版）

第8章 网络基础编程 TCP编程 UDP编程 数据包解析 Wireshark工具 TCP编程 UDP编程 8.2 8.1 ☞点击查看本小节知识架构 ☞点击查看本小节知识架构 数据包解析 Wireshark工具 8.4 8.3 ☞点击查看本小节知识架构 ☞点击查看本小节知识架构 学习目标 掌握 掌握 掌握 掌握 掌握TCP、UDP编程 1 掌握Wireshark抓包工具使用方法以及数据分析 4 2 掌握TCP连接与断开机制 3 掌握TCP、UDP数据包格式、封装及拆解方法 销售额 掌握知识 理解知识 熟悉知识 了解知识 2.5 2.5 2.5 2.5 本章将开始介绍有关TCP、UDP网络基础编程，首先介绍其使用接口，并通过代码示例展示TCP编程、UDP编程的基本框架与流程；其次介绍TCP、UDP的数据包格式，以及封装、拆解过程，包括TCP建立连接及断开的过程；最后介绍Wireshark抓包工具的基本使用，并简单分析TCP抓包过程，培养读者网络协议编程的能力。 8.1 TCP编程 8.1.1 TCP编程流程 返回目录 8.1.2 创建套接字 8.1.3 TCP服务器接口 8.1.4 TCP客户端接口 8.1.5 TCP编程通信实现 8.1 TCP编程 TCP（传输控制协议）是TCP/IP体系中的面向连接的传输层协议，在网络中提供全双工的、可靠的服务。由第7章的内容可知，TCP通信是通过套接字通信机制实现的，具体为流式套接字，用来实现一个面向连接，可靠的数据传输服务。目前较为流行的网络编程模型是客户端、服务器的通信模式。服务器和客户端使用TCP通信(同时适用UDP)的流程如图所示。 8.1.1 TCP编程流程 8.1 TCP编程 套接字编程的基本函数有socket()、bind()、listen()、accept()、send()、sendto()、recv()以及recvfrom()等。下面结合上图简单介绍上述函数的功能。 socket()函数用于创建一个套接字，同时指定协议和类型。套接字是一个允许通信的“设备”，两个应用程序通过它完成数据的传递。 bind()函数将保存在相应地址结构中的地址信息与套接字进行绑定。它主要用于服务器端。客户端创建的套接字可以不绑定地址。 listen()函数表示监听，在服务器端程序成功创建套接字并与地址进行绑定之后，通过调用listen()函数将套接字设置为监听模式（被动模式），准备接收客户端的连接请求。 8.1.1 TCP编程流程 8.1 TCP编程 accept()函数表示接收，服务器通过调用accept()函数等待并接收客户端的连接请求。当建立好TCP连接后，该操作将返回一个新的已连接套接字。 connect()函数表示连接，客户端通过该函数向服务器端的监听套接字发送连接请求。 send()和recv()两个函数在TCP通信过程中用于发送和接收数据，也可以用在UDP中。 sendto()和recvfrom()两个函数一般用在UDP通信中，用于发送和接收数据。 8.1.1 TCP编程流程 8.1 TCP编程 socket()函数创建一个端点用来通信，并返回一个文件描述符。 参数domain用来指定一个通信域，选择将使用的协议族通信。其可以设置为AF_Unix或者AF_LOCAL，表示UNIX域协议，用于本地通信；也可以设置为AF_INET，表示IPv4协议；设置为AF_INET6表示IPv6协议。 参数type用来设置套接字的类型。其可以设置为SOCK_STREAM，表示套接字类型为流式套接字，用于TCP通信；可以设置为SOCK_DGRAM，表示套接字类型为数据报套接字，用于UDP编程；可以设置为SOCK_RAM，表示套接字类型为原始套接字。 8.1.2 创建套接字 #include <sys/types.h> /* See NOTES */ #include <sys/socket.h> int socket(int domain, int type, int protocol); 8.1 TCP编程 参数protocol用来指定某个协议的特定类型。在某个协议中，通常只有一种特定类型，此时参数protocol仅能设置为0；但是有些协议有多种特定类型，此时就需要设置参数protocol来选择特定的类型。 8.1.2 创建套接字 8.1 TCP编程 bind()函数实现网络信息结构体与套接字的绑定。参数sockfd为socket()函数的返回值，表示套接字描述符。参数addr为与套接字绑定的网络信息结构体，其标准结构（通用）结构体如下所示。 8.1.3 TCP服务器接口 #include <sys/types.h> /* See NOTES */ #inc