网络连接详解

用户： 需求发起者。

数据传输过程图：

应用程序： 发起数据的传输交流过程。

过程：

过程：

过程：

过程：

过程：

过程：

过程：

注： OSI参考模型总结 - 小白的博客 - CSDN博客

访问服务器的过程可以通过 windows+R 快捷命令 --> 进入运行界面--->然后通过cmd 命令 --->进入控制台--->然后输入命令 tracert + 访问的域名网址-->查看访问过程。

ping命令来测试网络连接：

物理层常见故障：

硬件连接问题：1接触不良2硬件未连通

数据链路层故障：

1MAC地址冲突不能上网；

2交换机与计算机网卡的带宽协商不一致，网速不一致导致网络不通；

3ADSL欠费导致网络不通；

4将计算机错误的连接到VLAN（Virtual Local Area Network）。

注：

网络层故障：

1计算机IP地址设置错误。

2计算机没有设置网关。

3计算机子网掩码配置错误。

4沿途路由器路由表错误。

传输层故障：

表示层故障：

乱码问题（字符集对应错误）

应用层故障：

应用层程序配置问题（浏览器服务器的配置问题导致上网故障等）

物理层安全：

防止非法计算机接入公司网络（包括无线AP）

数据链路层安全：

1设置WiFi密码，属于网络链路层添加秘钥的方法。

2公司内部的交换机可以设置哪个Mac地址可以接入，设置接多少台计算机。

3家里的ASDL拨号上网的需要登入账号密码。

4划分不同的VLAN（Virtual Local Area Network）

网络层安全：

1在路由器上设置ACL控制数据包转发，控制网络。

2在计算机上设置网络安全，设置访问权限。

应用层安全：

发现软件漏洞，增补丁。

TCP用主机的IP地址加上主机上的端口号作为TCP连接的端点，这种端点就叫做套接字（socket）或插口。套接字可以实现将多个客户连接到一个服务器。

它是网络通信中端点的抽象表示，包含进行网络通信必需的五种信息：1连接使用的协议，2本地主机的IP地址，3本地进程的协议端口，4远地主机的IP地址，5远地进程的协议端口。

1域： 套接字通信中使用的网络介质，常见的有AF_INET(因特网络)

2类型：

a 流式套接字（sock_stream）: 用于提供面向连接、有序的、可靠的双向jie节流的链接式数据传输服务，由类型sock_stream指定，他是在AF_INET域中通过TCP/IP链接实现的。

b 数据报套接字（sock_dgram）: 提供了一种无连接的服务，是AF_INET域中通过UDP/IP链接实现的。

c 原始套接字（sock_raw）: 允许对较低层次的协议直接访问，比如IP、ICMP协议，他常用于检验新的协议的实现或者访问现有服务中配置的新设备。网络监听技术很大程度上依赖于socket_raw

3协议: 套接字协议一般采用默认值。即默认参数为0。

1套接字是用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。

2当前应用进程需要使用网络进行通信时，就会发出系统调用，请求 *** 作系统为其创建“套接字”，以便把网络通信所需要的系统资源分配给该应用进程。

3 *** 作系统为这些资源的总和，用一个叫做套接字描述符的号码表示，并把此号码返回给应用进程，应用进程所进行的网络 *** 作都必须使用这个号码。

4通信完毕后，应用进程通过一个关闭套接字的系统调用通知 *** 作系统回收与该“号码”相关的所有资源。

1连接创建阶段

a套接字被创建后，其端口号和IP地址都是空的，应用进程调用bind(绑定)来指明套接字的本地地址（在服务器端调用bind时就是把熟知端口号和本地IP填写到已创建的套接字中）

b服务器调用bind后 ，还必须调用listen（收听）把套接字设置为被动方式，以便随时接收客户的服务请求。（UDP服务器由于只提供了无限连接服务，不使用listen系统调用）

c客户进程发送连接请求后，服务器紧接着调用accept（接受），以把客户进程发来的连接请求提取出来。（系统调用accept的一个变量就是要指明哪一个套接字发起的连接。）

2数据传输阶段

客户和服务器都在TCP连接上使用send系统调用传送数据，使用recv系统调用接收数据。

3连接释放阶段

一旦客户或者服务器结束使用套接字，就把套接字撤销，此时调用close释放连接和撤销套接字。应用层总结-系统调用和应用编程接口 - 十分残念的博客 - CSDN博客

其过程示意图如下：

网络编程的目的：

直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通讯。

网络编程的问题：

1如何准确的定位网络上一台或多态主机。

2找到主机后，如何快速高效的传输数据。

网络编程的对象：

传输层提供的面向应用的可靠或非可靠的数据传输机制。

网络编程流行模型：

1CS模型（客户端/服务器模型）

2BS模型（浏览器/服务器模型）

参考网络编程--Socket(套接字) - A-祥子 - 博客园

注： 扩展链接内关于TCP/IP的相关知识讲解也相当详细，可以参考浏览一下。

多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机 *** 作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了称为套接字(Socket)的接口。

如果处理的是面向连接的网络服务（SOCK_STREAM或SOCK_SEQPACKET），在开始交换数据以前，需要在请求服务的进程套接字（客户端）和提供服务的进程套接字（服务器）之间建立一个连接。客户端可以用connect建立一个连接。
#include <sys/socketh>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr addr, socklen_t len);
返回值：若成功则返回0，出错则返回-1
在connect中所指定的地址是想与之通信的服务器地址。如果sockfd没有绑定到一个地址，connect会给调用者绑定一个默认地址。
当连接一个服务器时，出于一些原因，连接可能失败。要连接的机器必须开启并且正在运行，服务器必须绑定到一个想与之连接的地址，并且在服务器的等待连接队列中应有足够的空间。因此，应用程序必须能够处理connect返回的错误，这些错误可能由一些瞬时变化条件引起。
实例
程序清单16-2显示了一种如何处理瞬时connect错误的方法。这在一个负载很重的服务器上很有可能发生。
#include "apueh"
#include <sys/socketh>
#define MAXSLEEP 128
int
connect_retry(int sockfd, const struct sockaddr addr, socklen_t len)
{
int nsec;
/
Try to connect with exponential backoff
/
for(nsec = 1; nsec <= MAXSLEEP; nsec <<= 1)
{
if(connect(sockfd, addr, alen) == 0)
{
/
Connection accepted
/
return(0);
}

/
Delay before trying again
/
if(nsec <= MAXSEELP/2)
sleep(nsec);
}
return(-1);

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