lec2 socket编程

listen()
建立连接
Client
accept()
Server
write()
read()
read()
write()
33
更详细的工作流程
34
(1) 服务器监听

int listen (SOCKET Sockfd, int Queuesize);


Sockfd:已绑定的未连接的socket句柄 Queuesize：监听队列的最大长度 返回值：0（正确），SOCKET_ERROR （错 误）
从使用的角度来讲，非常简单。对于套接 字的操作形成了一种网络应用程序的编程接口 （API）。
把这一套操作套接字的编程接口函数称作 套接字编程接口，套接字是它的操作对象。 总之，套接字是网络通信的基石。 8
2 WinSoc编程基础
socket分类 socket对应的IP地址和端口号 Winsock库的加载和停止
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字节顺序转换的四个函数
htons() 口号。 短整数本机顺序转换为网络顺序，用于端
htonl() 长整数本机顺序转换为网络顺序，用于IP 地址。 ntohs() 短整数网络顺序转换为本机顺序，用于端口 号。 ntohl() 长整数网络顺序转化为本机顺序，用于IP地 址。 这四个函数将被转换的数值作为函数的参数，函 数返回值是转换后的结果。
SOCKET

int
返回值：INVALID_SOCKET （错误）
协议 地址族 套接口类型 TCP UDP Raw sockets 套接口类型使用的值 SOCK_STREAM SOCK_DGRAM SOCK_RAW 协议字段 IPPROTO_TCP IPPROTO_UDP IPPROTO_IP IPPROTO_ICMP
在套接字编程接口中，专门定义了三种 结构型的数据类型，用来存储协议相关的网 络地址，在套接字编程接口的函数调用中要 用到它们。
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(1) Sockaddr 结构
sockaddr结构，针对各种通信域的套接字， 存储它们的地址信息。 struct sockaddr { unsigned short sa_family; // 地址家族 char sa_data[14]; // 协议地址 }
// 地址族 // 端口号 // IP 地址
sin_zero[8]; // 全为0
struct sockaddr真的很一般吗？
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(3) in_addr结构
in_addr结构，专门用来存储 IP地址。
struct in_addr {
unsigned long s_addr; } 注意：这里进行了简化，实际定义使用 union 结构 （可以按字节或word或double word来访问） 19
3
1.1 Socket编程的起源
加州大学伯克利(Berkley)分校开发并推广了 一个包括TCP/IP互联协议的UNIX，称为BSD UNIX（Berkeley Software Distribution UNIX）操作系统，套接字编程接口是这个操作 系统的一个部分。 后来的许多操作系统并没有另外搞一套其它 的编程接口，而是选择了对于套接字编程接口的 支持。 由于这个套接字规范最早是由Berkeley大学 开发的，一般将它称为Berkeley Sockets规范。
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数据报套接字基于UDP协议
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流式套接字基于TCP协议
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（3）原始式套接字（RAW SOCKET）

原始式套接字允许对较低层次的协议， 如IP、ICMP直接访问，可用于检验新的协 议的实现，一般的程序员很少使用。
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2.2 Winsock库的加载和停止

需 要 加 载 ws2_32.dll 库 ， 否 则 链 接 时 会 报 错 。 #pragma comment( lib, "ws2_32.lib" )
网络安全编程技术
第2讲： socket编程
任德斌 四川大学电子信息学院
主要内容


socket编程基础 基于UDP的socket编程 基于TCP的socket编程
2
1 Socket编程的提出
站在应用程序实现的角度，应用程序如何方便 地使用协议栈软件进行通信呢？ 如果能在应用程序与协议栈软件之间提供一个 软件接口，就可以方便客户与服务器软件的编程。 套接字应用程序编程接口是网络应用程序通过 网络协议栈进行通信时所使用的接口，即应用程序 与协议栈软件之间的接口，简称套接字编程接口 (Socket API)。 它定义了应用程序与协议栈软件进行交互时可 以使用的一组操作，决定了应用程序使用协议栈的 方式、应用程序所能实现的功能、以及开发具有这 些功能的程序的难度。
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问题

Bind函数的实质是什么？

给socket设置本地通信地址（不仅仅是IP地址 喔） WSAEADDRNOTAVAIL WSAEADDRINUSE

可以绑定到任意的地址和端口吗？


客户端代码中需要绑定吗？
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Socket 描述符
Socket(无符号整数)
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（3）发送数据
int sendto( SOCKET s, const char * buf, int len, int flags,
2.4 点分十进制的IP地址的转换
在因特网中， IP 地址常常用点分十进制的表 示方法，但在套接字中， IP 地址是无符号的长整 型数，套接字编程接口设置了两个函数，专门用于 两种形式的IP地址的转换。
unsigned long inet_addr( const char* cp) 入口参数cp：点分十进制形式的IP地址 返回值： 网络字节顺序的IP地址 char* inet_ntoa(struct in_addr in)
互联网协议(IP) AF_INET
SOCKET WSASocket(int, int, int ，…)
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(2) 绑定Socket到指定地址和端口

返回值：0（正确），SOCKET_ERROR （错误） struct sockaddr_in ServerAddr; ServerSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); ServerAddr.sin_family=AF_INET; ServerAddr.sin_port=htons(9000); ServerAddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); //表示所有可能的地址 Result = bind(ServerSocket, (struct sockaddr *) &ServerAddr, sizeof(ServerAddr));
初始化ws2_32.dl ，否则调用WSA函数会出错：




#include<Winsock2.h> …//其他代码 WSADATA wsaData;//获取该socket版本实现的一些具体信息
WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData)；
…
WSACleanup( );
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2.5本机字节顺序和网络字节顺序
在具体计算机中的多字节数据的存储顺序，称 为本机字节顺序。多字节数据在网络协议报头中的存 140.134.26.50 储顺序，称为网络字节顺序。 网络应用程序要在不同的计算机中运行，本机 Most Significant byte first (Network Byte Order) 字节顺序是不同的，但是，网络字节顺序是一定的。 140 134 26 50 所以，应用程序在编程的时候，在把 IP地址和 端口号装入套接字的时候，应当把它们从本机字节顺 Least Significant byte first (大部分Host Byte Order) 序转换为网络字节顺序；相反，在本机输出时，应将 它们从网络字节顺序转换为本机字节顺序。 50 26 134 140
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2.3 socket对应的IP地址和端口号
往往在生成套接字的描述符后，要将套 接字与计算机上的特定的IP地址和传输层 端口号相关联，这个过程称为绑定。 一个套接口要使用一个确定的三元组网 络地址信息，才能使它在网络中唯一地被 标识，才能使用。
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套接字地址的结构
2.2.4 套接字使用的数据类型和相关的问题
4
Windows Sockets
Winsock规范的核心内容是符合Berkeley Socket风格的库函数，但为了使程序员能充分 利用Windows消息驱动机制进行编程，又定义 开发了一组针对Windows的扩展库函数（本门 课程基本忽略该扩展）。 Windows Sockets 规范中针对 Windows 的扩 展部分，为应用程序开发者提供了开发 Windows 应用软件的功能，它有利于程序员写 出更加高效的程序。另外，除了 WSAStartup( ) 和WSACleanup( )两个函数外，其他Windows扩 展函数的使用不是强制性的。
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(2) sockaddr_in结构
专门针对 Internet 通信域，存储套接字相关的 网络地址信息，例如IP地址，传输层端口号等信息。
struct sockaddr_in {
shor_addr
unsigned char }
sin_family; sin_port; sin_addr;
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（5）关闭Socket

int closesocket(SOCKET sockfd );
返回值：0（正确）， SOCKET_ERROR （错误）
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实验：基于UDP的示例编程

服务端代码 客户端代码
4 基于TCP的Socket