网络通讯和IP地址

• 两台主机通过网络来传输数据，称为网络通讯

• 一些术语

  1. 主机：Host，包含台式机、笔记本、手机等设备
  2. 网络：Internet
  3. 网络介质：Media，网线，光纤，无线局域网wifi，移动3G网络
  4. 数据：Data，一串字节

• 网络通讯的观测

  1. 安装Wireshark，即可对网络通讯进行观测
  2. 抓：capture
  3. 包：packet，数据包

• IP地址：Internet Protocol Address

  1. 用于标识网络上的一台主机，IP地址用4字节表示，称为IPv4
  2. 用字符串表示时，10进制，以点号分开**(0-255)**
     “192.168.1.1”
  3. 用16进制表示
     C0 A8 01 01(192.168.1.1)

• ping命令：检测连通

  1. 不连通的三种可能性

     （1） 对方关机、离线
     （2） 己方没有连网
     （3） 对方在线，但对方屏蔽了PING服务

• 查看自己的IP地址

  1. windows上，输入ipconfig
  2. linux下，输入ifconfig

Socket与复用技术

• Socket概念

  两台主机进行通讯，运行不同的程序，它们都在使用网络进行数据传输，如何区分？

  Socket原意时“插座”，它形象的表示：用一根线连接两个插座，即形成一个数据通道

  每个插口用一个数字标识**（0-65535），这个数字就称为端口（port)**

• 复用技术

  1. 待解决问题：

     多个Socket，每个Socket上同时传输着不同的数据（视频流、文件流等），但是，网线只有一根，字节是串行传输的（一个字节一个字节地发送）

  2. 解决办法：

     封包：将（IP，Port)放在包头，交替发送包

     这种在一个信道内，交叉间隔地传输数据的方案，称为**“分时复用”**

     发送方：复用Mux，将每个Socket上的数据，拆分成固定格式的小包，每个小包前面加上IP/Port，按照时间间隔，轮番发送到信道中

     接收方：解复用Demux，从信道中接收到小包，根据包头的Port，将小包还原成原始数据，再分发给不同的Socket处理

     分包目的：各Socket均匀占用网络

UDP基本用法

• Socket的种类

  1. UDP
  2. TCP

• UDP Socket

  1. UDP（User Datagram Protocol），用户数据报文协议，适用于局域网的主机间的通信

  2. UDP的单机测试

     发送方

     #include<iostream>
     #include"osapi/osapi.h"
     
     int main() {
     	std::cout << "发送方：port=9000\n";
         //创建Socket
     	OS_SockAddr local("192.168.51.65", 9000);
     	OS_UdpSocket sock;
     	sock.Open(local, true);
     
     	while (1) {
     		//让用户输入一段文本
     		char buf[128];
     		std::cout << ">";
     		gets_s(buf);
     		int n = strlen(buf);
     
     		//发送
     		OS_SockAddr peer("192.168.51.65", 9001);//对方地址
     		sock.SendTo(buf, n, peer);
     
     		//结束
     		if (strcmp("bye", buf) == 0) {
     			break;
     		}
     	}
     
     	//关闭Socket
     	sock.Close();
     	return 0;
     }
     

     接受方

     #include<iostream>
     #include"osapi/osapi.h"
     
     int main() {
     	std::cout << "接受方：port=9001\n";
         //创建Socket
     	OS_SockAddr local("192.168.51.65", 9001);
     	OS_UdpSocket sock;
     	sock.Open(local, true);
     
     	while (1) {
             //接受
     		char buf[128];
     		OS_SockAddr peer;//对方的地址
     		int n = sock.RecvFrom(buf, 128, peer);
     		if (n <= 0) {
     			break;
     		}
     		buf[n] = 0;
     		printf_s("Got：%s\n", buf);
     		//结束
     		if (strcmp("bye", buf) == 0) {
     			break;
     		}
     	}
     	//关闭socket
     	sock.Close();
     	return 0;
     }
     

  3. UDP多机测试

     • 使用虚拟机构造多机环境

       本机环境：Microsoft Windows 10专业版 10.0.19041

       虚拟机软件：Oracle VM VirtualBox-6.1.6

       虚拟机系统：Ubuntu20.04

       配置参照：

       问题：通过ifconfig查看IP地址，若IP地址显示10.0.2.15

     

     解决：将网络的连接方式改为桥接网卡

     

     借鉴了以下内容

     ​ VirtualBox安装Lunix系统ip地址的问题

     ​ VirtualBox安装ubuntu系统ip地址显示10.0.2.15

     出现虚拟机Ping主机失败

     

     解决方案：Ubuntu虚拟机无法ping通windows，反之可以的解决办法