C++网络通信Ginger的博客-

一、TCP/IP协议
1、OSI参考模型：
OSI参考模型的建立不仅创建了通信设备之间的物理通道，还规划了各层之间的功能，为标准化组合和生产厂家定制协议提供了基本原则。
OSI参考模型采用分层的划分原则，将网络中的数据传输划分为7层，每一层使用下层的服务，并向上层提供服务。
应用层（第7层）—— 表示层——会话层——传输层——网络层——数据链路层——物理层（第1层）
2.TCP/IP参考模型：
TCP/IP通信协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求，这4层分别为：
应用层、传输层、互联网络层、网络接口层
3、数据包格式
（1）IP数据包
IP数据包是在IP协议间发送的，主要在以太网与网际协议模块之间传输，提供无链接数据包传输，不保证数据包的发送，但最大限度的发送数据。IP协议结构定义如下：

typedef struct HeadIP{ unsigned char headerlen:4;//首部长度，4位 unsigned char version:4;//版本，4位 unsigned char servertype;//服务类型，8位，即1个字节 unsigned short totallen;//总长度，16位 unsigned short id; //与idoff构成标识符，共占16为，前3位是标识，后13位是片偏移 unsigned short idoff; unsigned char ttl;//生存时间，8位 unsigned char proto;//协议，占8位 unsigned short checksum;//首部检验和，16位 unsigned int sourceIP;//源IP地址，32位 unsigned int destIP;//目的IP地址，32位 }HEADIP; 

（2）TCP数据包
TCP是一种提供可靠数据传输的通信协议，它在网际协议模块和TCP模块之间传输，分为TCP包头和数据两部分。TCP包头结构定义如下：

typedef struct HeadTCP{    WORD SourcePort;//16位源端口号    WORD DePort;//16位目的端口    DWORD SequenceNo;//32位序号    DWORD ConfirmNo;//32位确认序号    BYTE HeadLen;//与Flag为一个组成部分，首部长度，4位，保留6位，6位标识，共16位    BYTE Flag;    WORD WndSize;//16位窗口大小    WORD CheckSum;//16位校验和    WORD UrgPtr;//16位紧急指针  }HEADTCP;

（3）UDP数据包
UDP是一个面向无连接的协议，采用该协议后，两个应用程序不需要先建立连接，它为应用程序提供一次性的数据传输服务。UDP数据包包头结构如下：

typedef struct HeadUDP{  WORD SourcePort;//16位端口号  WORD DePort;//16位目的端口  WORD Len;//16位UDP长度  WORD ChkSum;//16位UDP校验和 }HEADUDP;

（4）ICMP数据包
ICMP协议被称为网际控制包文协议，作为IP协议的附属协议。ICMP数据包包头结构如下：

typedef struct HeadCMP{  BYTE Type;//8为类型  BYTE Code;//8位代码  WORD ChkSum;//16位校验和 }HEADICMP;

二、套接字
套接字实际上是一个指向传输提供者的句柄。

Winsocket的使用：
在使用套接字函数前，用户需要引用Winsock2.头文件，并链接Ws2_32.lib库文件：

#include"winsock2.h"//引用头文件 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//链接库文件

初始化套接字：

WSADATA wsd;//定义WSADATA对象 WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsd);//初始化套接字

掌握常用的套接字函数

面向连接流：
通信双方在通信前先建立连接，建立连接的步骤如下：
1、创建套接字socket
2、将创建的套接字绑定到本地的地址和端口上
3、服务端设置套接字的状态为监听状态，准备接受客户端的连接请求
4、服务端接受请求，同时返回得到一个用于连接的新套接字
5、使用这个新套接字进行通信（通信函数使用swnd/recv）
6、释放套接字资源（closesocket)

面向无连接流：
通信双方通信前不需要建立连接，服务端和客户端使用相同的处理过程：
1、调用WSAStartup初始化Winsock
2、调用socket创建一个会话Socket
3、调用recvfrom和sendto进行通信
4、调用closesocket关闭Socket

三、简单通信协议
服务端

#include<iostream.h> #include<stdlib.h> #include"winsock2.h"//引用头文件 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//引用库文件 //线程实现函数  DWORD WINAPI threadpro(LPVOID pParam) {     SOCKET hsock=(SOCKET)pParam; char buffer[1024]; char sendBuffer[1024]; if(hsock != INVALID_SOCKET)      cout<<"Start Receive!"<<endl; while(1) { //循环接收发送的内容   int num = recv(hsock,buffer,1024,0);//阻塞函数，等待接收内容   if(num>=0)           cout<<"Receive form clinet!"<<buffer<<endl; if(!strcmp(buffer,"A")) { memset(sendBuffer,0,1024); strcpy(sendBuffer,"B"); int ires = send(hsock,sendBuffer,sizeof(sendBuffer),0);//回送信息               cout<<"Send to Client: "<<sendBuffer<<endl; } else if(!strcmp(buffer,"C")) { memset(sendBuffer,0,1024); strcpy(sendBuffer,"D"); int ires=send(hsock,sendBuffer,sizeof(sendBuffer),0);//回送信息             cout<<"Send to client: "<<sendBuffer<<endl; } else if(!strcmp(buffer,"exit")) {             cout<<"Client Close"<<endl;             cout<<"Server Process Close"<<endl; return 0; } else { memset(sendBuffer,0,1024); strcpy(sendBuffer,"ERR"); int ires=send(hsock,sendBuffer,sizeof(sendBuffer),0);                     cout<<"Send to client"<<sendBuffer<<endl; } } return 0; } //主函数 void main() {     WSADATA wsd;//定义WSADATA对象  WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsd);     SOCKET m_SockServer;     sockaddr_in serveraddr;     sockaddr_in serveraddrfrom;     SOCKET m_Server[20];      serveraddr.sin_family = AF_INET;//设置服务器地址家族     serveraddr.sin_port=htons(4600);//设置服务器端口号     serveraddr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("169.254.180.48");     m_SockServer=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); int i=bind(m_SockServer,(sockaddr*)&serveraddr,sizeof(serveraddr));     cout<<"bind:"<<i<<endl; int iMaxConnect=20;//最大连接数  int iConnect=0; int iLisRet; char buf[]="This is Server";//向客户端发送的内容  char WarnBuf[]="It is over Max connect"; int len=sizeof(sockaddr); while(1) {         iLisRet=listen(m_SockServer,0);//进行监听         m_Server[iConnect]=accept(m_SockServer, (sockaddr*)&serveraddrfrom,&len); //同意建立连接   if(m_Server[iConnect]!=INVALID_SOCKET) { int ires=send(m_Server[iConnect],buf,sizeof(buf),0);//发送字符过去             cout<<"发送消息："<<buf<<endl;             cout<<"accept: "<<ires<<endl;//显示已经建立连接次数             iConnect++; if(iConnect>iMaxConnect) { int ires=send(m_Server[iConnect],WarnBuf,sizeof(WarnBuf),0); } else {                 HANDLE m_Handel;//线程句柄                 DWORD nThreadId=0;//线程ID                 m_Handel=(HANDLE)::CreateThread(NULL,0,threadpro, (LPVOID)m_Server[--iConnect],0,&nThreadId)；//启动线程       } } WSACleanup(); } }

客户端

#include<iostream.h> #include<stdlib.h> #include<stdio.h> #include"winsock2.h" #include<time.h> #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") void main() {     WSADATA wsd;//定义WSADATA对象  WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsd);     SOCKET m_SockClient;     sockaddr_in clientaddr;      clientaddr.sin_family=AF_INET;//设置服务器地址 家族    clientaddr.sin_port=htons(4600);//设置服务器端口号     clientaddr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("169.254.180.48");     m_SockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); int i=connect(m_SockClient,(sockaddr*)&clientaddr,sizeof(clientaddr));//连接超时     cout<<"connect:"<<i<<endl; char buffer[1024]; char inBuf[1024]; int num;     num=recv(m_SockClient,buffer,1024,0);//阻塞  if(num>0) {         cout<<"Receive from server:"<<buffer<<endl;//欢迎信息   while(1) {             num=0;             cout<<"请输入要发送的消息："<<endl;             cin>>inBuf; if(!strcmp(inBuf,"exit")) { send(m_SockClient,inBuf,sizeof(inBuf),0);//发送退出指令     return; } send(m_SockClient,inBuf,sizeof(inBuf),0);             num=recv(m_SockClient,buffer,1024,0);//接收客户端发送过来的数据    if(num>=0)                 cout<<"接收消息："<<buffer<<endl; } } }