網(wǎng)絡(luò)編程_第二課_Socket編程基礎(chǔ)

1、2: Socket編程基礎(chǔ)1Lecturer： 張靖宇張靖宇 四川大學(xué)計算機學(xué)院四川大學(xué)計算機學(xué)院Email：jingyuz 網(wǎng)絡(luò)編程Part2. Socket編程基礎(chǔ)2: Socket編程基礎(chǔ)2System calls relevant to networkingsocketconnectbindlistenacceptsendrecvclose / closesocketshutdownselectfcntlgetsocknamegetpeernamegetsockopt2: Socket編程基礎(chǔ)3socket System Call網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進程調(diào)用的第一個函數(shù)，用于創(chuàng)建套接口 int s

2、ocket(int family, int type, int protocol); 返回：非負描述字 成功 ，-1 失敗典型用例 int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);2: Socket編程基礎(chǔ)4bind System Callbind為套接口分配一個本地協(xié)議地址 int bind(int sockfd, const struct sockaddr * myaddr, int addrlen);幾乎所有server進程在三路握手前，都需要綁定到一個well-known地址。client通常不必調(diào)用bind。Why?2: Soc

3、ket編程基礎(chǔ)5bind System Call 示例int sockfd;/ Create a socketsockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, PPROTO_TCP);/ Set up the sockaddr structurestruct sockaddr_in saServer;saServer.sin_family = AF_INET;saServer.sin_addr.s_addr = inet_addr(“10.0.0.1”);saServer.sin_port = htons(7000);/ Bind the listening sock

4、et using the/ information in the sockaddr structurebind(sockfd,(struct sockaddr *) &saServer, sizeof(saServer) );2: Socket編程基礎(chǔ)6bind System Call 參數(shù)解釋.struct sockaddr_in saServer;bind(sockfd,(struct sockaddr *) &saServer, sizeof(saServer) );注意兩個表示地址的結(jié)構(gòu)體的區(qū)別！注意兩個表示地址的結(jié)構(gòu)體的區(qū)別！2: Socket編程基礎(chǔ)7套接口地址 s

5、trcutstruct sockaddr u_short sa_family; char sa_data14; ; struct sockaddr_in u_short sin_family; u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8; ; struct in_addr u_long s_addr; ;struct sockaddr_in6 u_short sin6_family; u_short sin6_port; u_long sin6_flowinfo; struct in6_addr sin6_addr; u_

6、long sin6_scope_id; ; 2: Socket編程基礎(chǔ)8byte order不同類型CPU的電腦中，內(nèi)存存儲multi-bytes整數(shù)序列有兩種方法：小端序（little-endian） - 低序字節(jié)存儲在低地址大端序（big-endian）- 高序字節(jié)存儲在低地址網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須按網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序，即大端序Intel CPU采用小端序做主機序所以在大部分PC機上，當應(yīng)用進程將整數(shù)送入socket前，需要轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)序；當應(yīng)用進程從socket取出整數(shù)后，要轉(zhuǎn)化成主機序2: Socket編程基礎(chǔ)9listen System Calllisten通知內(nèi)核：進程已準備好在這個socke

7、t上accept incoming connectionslisten將套接口類型從主動（active）套接口轉(zhuǎn)換成被動（passive）套接口；將套接口狀態(tài)從CLOSED轉(zhuǎn)換到LISTEN函數(shù)第二個參數(shù)指定在此套接口排隊的最大connections數(shù)量int listen(int sockfd, int backlog);典型用例listen(sockfd, 5)隊列滿了，socket如何響應(yīng)新的syn？2: Socket編程基礎(chǔ)10accept System Call在server進程調(diào)用listen之后，server進程接著調(diào)用accept等待client的連接請求。int accept

8、(int sockfd, struct sockaddr* clientaddr, int * addrlen);返回：非負描述字 成功, -1 失敗典型用例int connfd=accept(sockfd, NULL, NULL); 2: Socket編程基礎(chǔ)11TCP Server Process啟動流程總結(jié)啟動socketbindlistenaccept開始send / recv數(shù)據(jù)2: Socket編程基礎(chǔ)12connect System Callclient端進程調(diào)用connect函數(shù)與tcp server建立連接int connect(int sockfd, struct sock

9、addr * servaddr, int addrlen);典型用例connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr);connect失敗的情況ETIMEDOUTECONNREFUSED - RSTEHOSTUNREACH2: Socket編程基礎(chǔ)13Socket 通信流程總結(jié)啟動socketbindlistenaccept開始send / recv數(shù)據(jù)啟動socketconnect開始send / recv數(shù)據(jù)Server啟動流程Client啟動流程2: Socket編程基礎(chǔ)14send System Call

10、send系統(tǒng)調(diào)用在一個已連接套接口上發(fā)送數(shù)據(jù)int send(int sockfd, const char* buf, int len, int flags );典型用例send(connectSocketfd, sendbuf, strlen(sendbuf), 0 );如果socket output buffer已經(jīng)沒有剩余空間，send調(diào)用將會一直阻塞（block），或者說調(diào)用send的進程會一直sleep，直到buffer騰出空間2: Socket編程基礎(chǔ)15recv System Callrecv系統(tǒng)調(diào)用在一個已連接套接口上接收數(shù)據(jù)int recv(int sockfd, char*

11、 buf, int len, int flags );典型用例recv(connectSocketfd, recvbuf, recvbuflen, 0 );如果socket input bufffer沒有數(shù)據(jù)，recv調(diào)用將在數(shù)據(jù)到來前一直block，即進程一直sleeprecv調(diào)用中雖然指定了期待接收的字節(jié)數(shù)len, 但recv方法可能在未讀取到len個字節(jié)的信息就返回：TCP是字節(jié)流協(xié)議的特征2: Socket編程基礎(chǔ)16close/closesocketclose系統(tǒng)調(diào)用（Linux適用）和closesocket（windows適用）關(guān)閉一個套接口int close(int sockef

12、d); int closesocket(int sockefd);典型用例close(connectSocketfd);close關(guān)閉socket后，socket不能再進行讀或?qū)?，接著TCP自動觸發(fā)連接終止序列2: Socket編程基礎(chǔ)17Quiz考慮在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中如何處理以下兩個場景的需求場景一：主機A連續(xù)發(fā)送三個字符串給主機B1. Hello2.Mail received3.Thanks場景二：主機A連續(xù)發(fā)送三個二進制文件給主機B1. book.doc 文件大?。?,100K2.flower.jpg 文件大?。?0K3.cup.xsl 文件大小：800K2: Socket編程基礎(chǔ)18練習(xí)： 編寫Client,Server程序。三路握手成功后，1.client端發(fā)送字符串：c:net_test，請求server端程序?qū)erver端主機上C盤根目錄下net_