實驗九 Linux網絡編程(報告).doc

實驗九 Linux網絡編程（4課時）實驗目的：了解嵌入式網絡開發(fā)環(huán)境的組成，掌握嵌入式網絡程序設計實驗原理：linux 網絡編程是通過socket(套接字)接口實現，socket是一種文件描述符，socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件的思想下，socket是一種打開讀/寫關閉模式的實現，服務器和客戶端各自維護一個socket文件，在建立連接打開后，可以向自己文件寫入內容供對方讀取或者讀取對方內容，通訊結束時關閉文件。socket 類型 常見的socket有3種類型如下。 （1）流式socket（SOCK_STREAM ） 流式套接字提供可靠的、面向連接的通信流；它使用TCP 協(xié)議，從而保證了數據傳輸的正確性和順序性。 （2）數據報socket（SOCK_DGRAM ） 數據報套接字定義了一種無連接的服 ，數據通過相互獨立的報文進行傳輸，是無序的，并且不保證是可靠、無差錯的。它使用數據報協(xié)議UDP。 （3）原始socket（SOCK_RAW） 原始套接字允許對底層協(xié)議如IP或ICMP進行直接訪問，功能強大但使用較為不便，主要用于一些協(xié)議的開發(fā)。網絡編程主要函數：1.socket：創(chuàng)建一個socket int socket(int family, int type, int protocol);/family指定協(xié)議族；type參數指定socket的類型：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW；protocol通常賦值0, socket()調用返回一個整型socket描述符。2.bind：用于綁定IP地址和端口號到socketint bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);/sockfd是一個socket描述符，my_addr是一個指向包含有本機IP地址及端口號等信息的sockaddr類型的針; addrlen常被設置為sizeof(struct sockaddr),bind()函數在成功被調用時返回0；遇到錯誤時返回-1并將errno置為相應的錯誤號。3.connect：該函數用于綁定之后的client端，與服務器建立連接int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);/sockfd是目的服務器的sockect描述符；serv_addr是服務器端的IP地址和端口號的地址,addrlen常被設置為sizeof(struct sockaddr)。遇到錯誤時返回-1，并且errno中包含相應的錯誤碼。4.listen：設置能處理的最大連接數，listen()并未開始接受連線，只是設置sockect為listen模式。 int listen(int sockfd， int backlog); / sockfd是socket系統(tǒng)調用返回的服務器端socket描述符；backlog指定在請求隊列中允許的最大請求數 。 5.accept：用來接受socket連接int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen); /sockfd是被監(jiān)聽的服務器socket描述符，addr通常是一個指向sockaddr_in變量的指針，該變量用來存放提出連接請求的客戶端地址；addrten通常為一個指向值為sizeof(struct sockaddr_in)的整型指針變量。錯誤發(fā)生時返回一個-1并且設置相應的errno值。6.send：發(fā)送數據 int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags); /sockfd是你想用來傳輸數據的socket描述符，msg是一個指向要發(fā)送數據的指針。 len是以字節(jié)為單位的數據的長度。flags一般情況下置為0。7.recv：接受數據 int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags); /sockfd是接受數據的socket描述符；buf 是存放接收數據的緩沖區(qū)；len是緩沖的長度。flags也被置為0。recv()返回實際上接收的字節(jié)數，或當出現錯誤時，返回-1并置相應的errno值。8.sendto:發(fā)送數據,用于面向非連接的socket（SOCK_DGRAM/SOCK_RAW）int sendto(int sockfd, const void *msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr *to,int tolen); /該函數比send()函數多了兩個參數，to表示目地機的IP地址和端口號信息，而tolen常常被賦值為sizeof (struct sockaddr)。sendto 函數也返回實際發(fā)送的數據字節(jié)長度或在出現發(fā)送錯誤時返回-1。9.recvform: 接受數據,用于面向非連接的socket（SOCK_DGRAM/SOCK_RAW）int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen); /from是一個struct sockaddr類型的變量，該變量保存源機的IP地址及端口號。fromlen常置為sizeof(struct sockaddr)。當recvfrom()返回時，fromlen包含實際存入from中的數據字節(jié)數。Recvfrom()函數返回接收到的字節(jié)數或當出現錯誤時返回-1，并置相應的errno 幾個字節(jié)順序轉換函數： htons() -Host to Network Short ; htonl()-Host to Network Long ntohs() -Network to Host Short ; ntohl()-Network to Host Long 在這里， h表示host ，n表示network，s 表示short，l表示 long。地址轉換函數： in_addr_t inet_addr(const char * strptr); 將字符串IP地址轉換為IPv4地址結構in_addr值 char * inet_ntoa(struct in_addr * addrptr); 將IPv4地址結構in_addr值轉換為字符串IP 域名和IP地址的轉換： struct hostent *gethostbyname(const char *name); 函數返回一種名為hostent的結構類型，它的定義如下： struct hostent char *h_name; /* 主機的官方域名 */ char *h_aliases; /* 一個以NULL結尾的主機別名數組 */ int h_addrtype; /* 返回的地址類型，在Internet環(huán)境下為AF-INET */ int h_length; /*地址的字節(jié)長度 */ char *h_addr_list; /* 一個以0結尾的數組，包含該主機的所有地址*/ ; #define h_addr h_addr_list0 /*在h-addr-list中的第一個地址*/面向TCP數據流的socket通信程序由基于TCP的服務器和基于TCP的客戶端程序組成。TCP的服務器程序結構： 1.創(chuàng)建一個socket,用函數socket() 2.綁定IP地址、端口信息到socket上，用函數bind() 3.設置允許的最大連接數，用函數listen（） 4.接受客戶端的連接，用函數accept() 5.收發(fā)數據，用send()、recv()或者read()、write() 6.關閉網絡連接。TCP的客戶端程序結構： 1.創(chuàng)建一個socket,用函數socket() 2.設置要連接的服務器的IP地址和端口屬性 3.連接服務器，用函數connet() 4.收發(fā)數據，用send()、recv()或者read()、write()5.關閉網絡連接。面向UDP數據報的socket通信程序由基于UCP的服務器和基于UDP的客戶端程序組成。UDP的服務器程序結構： 1.創(chuàng)建一個socket,用函數socket() 2.綁定IP地址、端口信息到socket上，用函數bind() 3.循環(huán)接受數據，用函數recvform() 4.關閉網絡連接UDP的客戶端程序結構： 1.創(chuàng)建一個socket,用函數socket() 2.設置要連接的服務器的IP地址和端口屬性 3.發(fā)送數據，用函數sento() 4.關閉網絡連接實驗內容：1. 編寫面向TCP數據流的socket通信程序的sever和client端并運行查看運行情況。修改程序實現一個簡單的聊天工具。修改了哪些內容，起何作用？ 2. 編寫面向UDP數據流的socket通信程序的sever和client端并運行查看運行情況。修改程序實現一個簡單的聊天工具。修改了哪些內容，起