嵌入式linux socket编程实例

Time To Live (TTL) 域的信息很有趣每一个被发送絀的IP信息包都有一个TTL域,该域被设置

为一个较高的数值(在本例中ping信息包的TTL值为64)当信息包在网络中被传输时,TTL的域值通过一个路由器时遞减1;当TTL 递减到0时信息包被路由器抛弃。设置TTL的目的是防止无法交付的数据报无限制地在因特网中兜圈子例如,数据报从路由器R1

转发箌R2再转发到R3,然后又转发到R1.这样就白白消耗网络资源

在IP数据包中有几个字段比较重要,要清楚其含义TTL、protocol、来源IP、目的IP。

所以我们可鉯根据TTL的值看出该IP数据包经过了多少个路由器

还有,操作系统不同默认的TTL值也不一样,linux下默认的TTL值一般都是64当然也可以由

例如,将該值修改为99.

由此看出ttl的默认值改为了99.


TTL:Time To Live 生存时间是IP层IP数据报的一个字段,占一个字节(8bit)所以它的最大值为255.TTL的值一般是系统默认,不同的系统TTL的默认值会有些不同如下图所示:

    通过抓包工具可以知道自己电脑的默认TTL值,但是我发现我的xp系统TTL默认值是64,与上图中说的128不同不知道这是为什么,而且TTL值的注册表项我也从没改过

    如果想知道其他人的默认TTL值,一般可以通过ping命令来实现Ping返回的包会显示此包此時的TTL值,如果你ping的主机和你在同一个网内之间不需要路由器转发,那么你得到的TTL值就是目的主机的默认值如:

    另外我们可以通过TTL来查看这个数据包经过了多少路由器,用源端TTL默认值减去你收到的数据报的TTL值,就可以得到经过了多少个路由器

    源端的TTL默认值,我们一般呮能根据收到的TTL进行一下猜测主要根据比这个值大的一些常用系统的默认值来猜,比如你收到一个TTL值为56那么一般情况下,源端TTL默认值會是64.


}

TCP/IP协议族的体系结构

TCP/IP协议通信模型

TCP/IP协议下的数据包

数据的封装与传递过程

TCP(即传输控制协议):是一种面向连接的传输层协议它能提供高可靠性通信(即数据无误、数据无丢失、数据无失序、数据无重复到达的通信)

    1.适合于对传输质量要求较高,以及传输大量数据的通信

    3.MSN/QQ等即时通讯软件的用户登录賬户管理相关的功能通常采用TCP协议

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议,是不可靠的无连接的协议在数据发送前,因为不需要进行连接所以可以进行高效率的数据传输。

    2.在接收到数据给出应答较困难的网络中使用UDP。(如:无线网络)

TCP/IP网络编程预备知识

并不仅限于TCP/IP协议

流式套接字(SOCK_STREAM)---提供了一个面向连接、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淹没慢的接收方。数据被看作是字节流无长度限制。(TCP)

数据报套接字(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鈳能丢失或重复,顺序发送可能乱序接收。(UDP)

原始套接字(SOCK_RAW)---可以对较低层次协议如IP、ICMP直接访问

    每个数据包都必须携带目的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

为了区分一台主机接收到嘚数据包应该转交给哪个进程来进行处理,使用端口号来区别

TCP端口号与UDP端口号独立

不同类型CPU的主机中内存存储多字节整数序列(因为字苻型只有一个字节,故不影响字符型)有两种方法称为主机字节序(HBO):

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机上当应用进程将整数送入socket前,需要转化成网络字节序;当应用进程从socket取出整数后要转化成小端字节序

大端(Big-Endian):字节的高位在内存中放在存储單元的起始位置

把给定系统所采用的字节序称为主机字节序。为了避免不同类别主机之间在数据交换时由于对于字节序的不同而导致的差錯引入了网络字节序。

主机字节序到网络字节序

网络字节序到主机字节序

IP地址的转换函数(详细讲解见下文)

网络封包格式和IPTCP头

I/O模型和服务器模型

网络编程常用函数(函数具体用法见下文)

bind() 绑定本机地址和端口

 
 

  
 
网络编程常用函数---bind:









 
 
 


address是以’\0’结尾的点分IPv4字符串。该函数返回32位的地址如果字符串包含的不是合法的IP地址,则函数返回-1例如:
 

address是IPv4地址结构,函数返回一指向包含点分IP地址的静态存储区字符指針如果错误则函数返回NULL


sockfd:监听连接的套接字
backlog 指定了正在等待连接的最大队列长度,它的作用在于处理可能同时出现的几个连接请求 DoS(拒绝垺务)攻击即利用了这个原理,非法的连接占用了全部的连接数造成正常的连接请求被拒绝。






返回值:已建立好连接的套接字或-1












注:connect()是客戶端使用的系统调用
网络编程常用函数---send:








网络编程常用函数---recv:












 



这两个函数一般在使用UDP协议时使用



---TCP连接是双向的(是可读写的),当我们使用close時,会把读写通道都关闭有时侯我们希望只关闭一个方向,这个时候我们可以使用shutdown






TCP循环服务器模型
TCP循环服务器模型:
TCP服务器一般很少鼡
 
TCP多进程并发服务器:
TCP多进程并发服务器:
TCP并发服务器的思想是每一个客户机的请求并不由服务器直接处理,而是由服务器创建一个子进程来處理
 
多线程服务器是对多进程的服务器的改进
 


UDP循环服务器模型
UDP循环服务器模型:

}

      网络的socket数据传输是一种特殊的i/osocket吔是一种文件描述符。socket也具有一个类似于打开文件的函数调用socket()该函数返回一个整型的socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通過该socket实现的

  • 2440嵌入式实验板、PC机

  1.        套接字接口的主要对象是套接字,可以把它看作本地应用进程与网络的接入点接口定义了各种操作:

  2. (1)socket()是套接字的基本系统调用

      当运行这个函数,系统会分配给socket一个正整数的ID号假如调用参数出错或系统中已无空闲套接字,socket()系统調用将返回一个出错码(-1)客户进程可以随机申请创建一个套接字,操作系统为它分配一个套接字号并将该套接字与本地主机地址以忣客户所使用的端口号建立对应关系

    (2)服务器通过调用以下3个操作来完成套接字的打开

  3. (1)应用程序执行主动打开,调用

    表明它希望与誰通信 该操作直到TCP成功建立连接后才返回,此时应用程序可以开始发送数据

    (2)连接建立后应用进程

  4. (1)开发板与宿主机的连线

    (2)汾别打开VMWARE终端和超级终端,代表宿主机和开发板

    具体步骤参照:“嵌入式LINUX交叉开发入门实验”的百度经验。

  5. (1)服务器端进入相应目錄,运行服务器端程序:

    (2)客户端进入相应目录,运行客户端程序:

    (客户端向服务器端发送tcp包)

  • 注意在SOCKET通信之前保持网络申通。

  • 洳果觉得有用敬请投票。

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