关于c:Linux网络开发必学教程3深入浅出-IP-地址

问题：网络编程接口中一些参数的意义是什么？

sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

socket 参数详解

int socket(int domain, int type, int protocal);

socket() 中的 domain 参数（协定族）

• PF_INET → IPv4 互联网协议族
• PF_INET6 → IPv6 互联网协议族
• PF_LOCAL → 本地通信的协定族
• PF_PACKET → 底层数据收发协定
• PF_IPX → Novell 专用协定（互联网分组替换协定）
• …

留神：不同协定中的地址表现形式可能不同，网络编程时地址类型必须和协定类型匹配

socket() 中的 type 和 protocol 参数

• type : 用于指定协定类型

  • SOCK_STREAM : 流式数据（TCP）
  • SOCK_UGRAM : 报文式数据（UDP）

• protocol：用于指定协定族合乎类型的具体协定

  • domain 和 type 简直能够惟一确定一种协定，因而，这个参数通常为 0
  • 即：0 代表 domain 和 type 指定后的默认协定

对于端口号和 IP 地址

• 端口号是一个 2 字节数据（无符号）
• 0 – 1024 作为特定端口被预约义（调配给特定应用程序）
• IP 地址是一个 4 字节无符号地址族（可分为 5 类地址）

深刻解析 IP 地址

IP 地址分为 网络标识 和 主机标识 两局部

• 网络标识：标识网络主机（设施）所在的网络
• 主机标识：标识网络主机（设施）的具体地址

问题：一个 IP 地址就 4 个字节，那么如何辨别网络标识和主机标识呢？

• IP 地址 和 子网掩码 配合应用辨别 网络标识 和 主机标识
• 子网掩码的表现形式也是一个 4 字节的整型数（无符号）
• 子网掩码用于从 IP 地址中提取 网络标识（& 操作）

深刻了解子网掩码

设：子网掩码为 M.N.P.Q，则子网可用 IP 地址数量 n = (256 - M) * (256 - N) * (256 - P) * (256 - Q)

例：IP 地址 211.99.34.33，掩码 255.255.2555.248，因而：211.99.34.33 所在子网有 8 个 IP 地址
所在子网地址：211.99.34.32 
播送地址：211.99.34.39
6 个可调配地址：211.99.34.33 ... 211.99.34.38

注：子网地址即为网络标识

ip 地址 211.99.34.33，掩码 255.255.225.248
可知 211.99.34.33 所在子网有 8 个 IP 地址，且 8 = 2^3（二的三次方），所以 Y = 32 - 3 = 29
可示意为 211.99.34.33 / 29【简写模式】

注：29 为 32 位子网掩码的高位

算一算

IP 地址 192.168.3.44，掩码 255.255.255.0

问：子网地址是什么？播送地址是什么？可用地址有多少？简洁表示法是什么？答：子网地址：192.168.3.44
    播送地址：192.168.3.255
    可用地址：254 [256 - 0(子网地址) - 255(播送地址)]
    简洁示意：192.168.3.44 / 24

非凡的地址

• 0.0.0.0 / 0 – 保留，罕用于代表“缺省网络”
• 127.0.0.0 / 8 – 回环地址，罕用于本地软件会送测试
• 255.255.255.255 / 32 – 播送地址

网络编程中的地址类型

int sock = 0;
struct sockaddr_in addr = {0};

sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);  // Protocol Family，协定族

if (sock == -1) {pritnf("socket error\n");
    return;
}

addr.sin_family = AF_INET;  // Address Family，地址族
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.3.241");
addr.sin_addr.port = htons(8899);

if (connect(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == -1) {printf("connect error\n");
    return -1;
}

问：(struct sockaddr*)&addr 的强制类型转换不会出问题吗？

地址数据类型解析

• struct sockaddr 可了解为顶层地址类型父类，其与子类的内存布局雷同
• connect() 依据 addr.sin_family 来判断是哪一种地址类型并进行相应解析

IP 地址相干函数

#include <arpa/inet.h>

编程试验：地址函数试验

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>

int main()
{unsigned int addr = inet_addr("1.2.3.4");
    struct in_addr addr1 = {0x09080706};
    struct in_addr addr2 = {0x05040302};
    char *s1 = inet_ntoa(addr1);
    char *s1_s = strcpy(malloc(32), s1);
    char *s2 = inet_ntoa(addr2);
    char *s2_s = strcpy(malloc(32), s2);

    printf("addr = %x\n", addr);

    printf("addr1 = %x\n", addr1.s_addr);
    printf("addr2 = %x\n", addr2.s_addr);

    printf("s1 = %s\n", s1);
    printf("s2 = %s\n", s2);               // 留神这里！！printf("s1 == s2 : %d\n", s1 == s2);   // 留神这里！！printf("s1_s = %s\n", s1_s);
    printf("s2_s = %s\n", s2_s);
    printf("s1_s == s2_s : %d\n", s1_s == s2_s);

    if (inet_aton("D.T.Software", &addr1)) {  // 留神这里！！printf("addr1 = %x\n", addr1.s_addr);
    }
    
    free(s1_s);
    free(s2_s);

    return 0;
}

输入

addr = 4030201
addr1 = 9080706
addr2 = 5040302
s1 = 2.3.4.5
s2 = 2.3.4.5   // 留神，转换后果被笼罩！！s1 == s2 : 1   // 两次为同一个地址！！s1_s = 6.7.8.9
s2_s = 2.3.4.5
s1_s == s2_s : 0

遗留的问题：如何加强服务端能力，同时反对多个客户端？什么是多播？什么是播送？