Linux嵌入式网络 _ 网络基础

一、网络发展历史和分层

1、Internet 的历史

• Initernet — 冷战的产物

       

        

2、网络互联促成了TCP/IP协议的产生

       

       

3、网络互联促成了TCP/IP协议的产生

      

      

       

4、网络的体系结构

      

     

      

     

                                                              OSI开放系统互连模型

          

• 二层交换机  一般对应OSI七层模型中 的数据链路层；  较便宜       偏硬件
• 三层交换机  一般对应OSI七层模型中 的网络层；      有贵有便宜   偏软件

                                                TCP/IP协议时Internet事实上的工业标准

一共有四层：                   

• OSI模型 与 TCP/IP模型的之间的联系： 

                         

二、TCP/UDP特点

1、TCP/IP模型中  各层之间的 主要协议 

                                                   

 —  各层中 比较常用的协议：

                            

2、TCP协议的特点

        

       

3、UDP协议的特点

      

      

            

4、应用层常用通信协议

                               

5、TCP/IP协议通信模型

                                   

                            

6、网络传输 的封包与拆包  -------  两主机网络传输实例

                    

三、网络编程的预备知识

1、socket

     —  socket 是网络编程的一种资源；

     —  是一个应用编程接口；是一种特殊的文件描述符（可以使用 read()  write（）  close() 等操做）；

     —  面象连接（Transmission  Control  Protocol  —  TCP/IP）

     —  并不仅限于TCP/IP;

     —  无连接（User  Datagram Protocol  —  UDP 和 Inter—network  Packet Exchange — IPX）

• Socket 的类型

1. 流式套接字（SOCK_STREAM） ：提供了一个面象连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复的发送且按发送顺序接收。内设置流量控制，避免数据流量淹没慢的接收方。数据被看作字节流，无长度限制。
2. 数据套接字（SOCK_DGRAM）： 提供无连接服务。数据包以独立数据包的形式被发送，不提供无差错保证，数据可能丢失或重复，顺序发送，可能乱序接收；
3. 原始套接字（SOCK_RAM） ：可以对较低层次协议如IP 、ICMP直接访问。

• Socket 处于应用空间 于内核 之间

                                     

                         

2、IP地址

• IP地址是Internet 中主机的标识

       —  Internet 中的主机要与别的机器通信 必须具有一个IP地址；

       —  IP地址 为32位（IPV4）和 128位（IPV6）

       —  每个数据包都必须携带目的的IP地址和源IP地址，路由器依靠此信息为数据包选择路由；

• 表示形式： 常用点分形式，如202.38.64.10 最后都会转换为一个32 位的 无符号整数；
• IP地址分类

       —  mobileIPV6：local IP (本地注册的IP)   roam  IP (漫游IP)

       —  IPV4 :采用32位的整数来表示； IPV6：采用128位的整数来表示；

• 子网掩码
• 特殊IP地址

       —  局域网IP ：192.xxx.xxx.xxx     10.xxx.xxx.xxx

       —  广播IP ：    xxx.xxx.xxx .255     255.255.255.255 (全网广播)

       —  组网IP ：    224.xxx.xxx.xxx~239.xxx.xxx.xxx

• IP地址的转换

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3、端口号

• 为了区分一台主机 接收到的数据包应该交给哪个进程来进行处理，使用端口号来区别；（进程也可以称之为任务）
• TCP端口号与UDP端口号独立；
• 端口号一般由IANA(Internet  Assigned  Numbers  Authority)管理

       —  众所周知端口：1~1023(TFP:21   SSH:22   HTTP : 80   HTTPS :  469) (1~255之间为众所周知号，256~1023端口通常由UNIX系统占用)

       —  注册端口： 1024~49150；

       —  动态或私有端口 ：59151~65535

注： 保留端口：1024~5000（不建议使用）      可以使用的端口：5000~65535

• 网络里面的通信是由   IP地址 + 端口号  来决定的；

4、字节序

• 不同类型的CPU的主机中，内存储存多字节 整数序列 有两种方法，称为主机字节序（HBO）

        —  小端序列（little_endian）: — 低序字节存储在低地址；

              (1) 将低字节存储在起始地址，称为“little_endian”字节序，Intel 、AMD等。

        —  大端序列（big_endian）: — 高序字节存储在低地址；

              (1) 将高字节存储在起始地址，称为“big_endian”字节序，由ARM、Motorola等所采用。

• 网络中传输的数据必须按网络字节序，即大端字节序；
• 在大部分PC机上，当应用进程需要将整数送入socket前，需要转换成网络字节序；当应用进程从socket取出整数后，要转换成小端字节序；

                                 

                                      

• PC机  、ARM 采用小端字节序； powerpc/mips 、arm用作路由器时  采用大端字节序；
• 字节序转换函数

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