网络编程，网络协议，UDP编程

网络：
1.协议：通信双方约定的一套标准 
2.国际网络通信协议标准：
    1.OSI协议：
        应用层          发送的数据内容
        表示层          数据是否加密
        会话层          是否建立会话连接
        传输层          数据传输的方式
        网络层          数据的路由
        数据链路层      局域网内部通信
        物理层          物理介质的连接

    2.TCP/IP协议模型：
        应用层          发送的数据内容
        传输层          数据传输的方式
        网络层          数据由一台主机到达另一台主机
        网络接口层      物理介质连接 

        应用层：
            FTP     文件传输协议    
            TFTP    简单文件传输协议
            HTTP    超文本传输协议
            HTTPS   安全超文本传输协议
            SMTP    简单邮件传输协议
            TELNET  网络终端登录协议
            DNS     域名系统
            .. 
        
        传输层：
            TCP     传输控制协议
            UDP     用户数据报协议

            UDP：不安全、不可靠的传输方式
                 UDP机制简单
                 UDP占用的资源开销比较小
            TCP：安全、可靠的传输方式
                 TCP机制复杂
                 TCP占用的资源开销比较大 
                    三次握手建立连接(客户端与服务器端),确认双方能够通信
                    通信过程中保障数据传输的完整性
                    四次挥手断开连接,确保数据传输的完整

            
                 
        网络层： 
            IPV4协议
            IP地址

            管理员IP地址形式：192.168.0.167
            内存IP地址形式：  11000000.10101000.00000000.10100111

            IP地址 = 网络位 + 主机位 
            网络位：IP地址所属的网段（局域网的编号）
            主机位：局域网中的第几台主机
            网段号：网络位不变，主机位全为0 
            广播号：网络位不变, 主机位全为1 
            子网掩码：每个IP地址都会搭配一个子网掩码,用来区分IP地址的网络位及主机位子网掩码展开成二进制,1对应的部分就是IP地址的网络位,0对应的部分就是IP地址的主机位
            192.168.0.167
            255.255.255.0
            11000000.10101000.00000000.10100111
            11111111.11111111.11111111.00000000

            192.168.0.0
            192.168.0.255
            
        IP地址的划分：
            公有地址
            私有地址
            A类：1.0.0.0 ~ 126.255.255.255
                子网掩码：255.0.0.0 
                管理超大规模型网络                                                                                                            私有IP 10.0.0.0——10.255.255.255
                
            B类：128.0.0.0 ~ 191.255.255.255
                子网掩码：255.255.0.0 
                管理大中规模型网络
                私有地址：172.16.0.0 - 172.31.255.255

            C类：192.0.0.0 ~ 223.255.255.255
                子网掩码：255.255.255.0
                管理中小规模型网络
                私有地址：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255

            D类：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255
                用于组播：255.255.255.0

            E类：240.0.0.0 ~ 255.255.255.255
                用于实验和研究：255.255.255.0

        MAC地址：设备自带网卡的地址（该地址是唯一的）
        端口号：找到同一台主机不同的应用程序

网络接口层通信方式:

网络接口层的主要功能包括：

1.将网络层的数据包封装成帧，准备发送到物理层。
2.通过物理媒介发送和接收数据帧。
3.实现数据链路层协议，如以太网协议等。
4.处理对传输介质的访问控制。
5.以及实现网络接口的配置和管理，如使用ifconfig命令查看和配置IP地址

3.命令：
    1.ifconfig 
    2.将虚拟机IP地址设置为桥接模式：
        1.点击"虚拟机"
        2.点击"设置"
        3.选择"网络适配器"
        4.点击"桥接模式"
        5.点击"确定"
    3.将虚拟机桥接到无线网卡上去
        1.点击"编辑"
        2.点击"虚拟网络编辑器"
        3.点击"更改设置"
        4.已桥接至选择无线网卡
        5.点击"确定"
    4.修改网卡配置文件
        1.sudo vim /etc/network/interfaces
        2.修改文件内容为：
           auto lo
           iface lo inet loopback

           auto ens33
           iface ens33 inet dhcp
           
    3.保存退出
          :wq
    4.重启网络服务
        sudo /etc/init.d/networking restart
    5.测试与局域网内其余IP地址是否能够连通
        ping 192.168.0.167
        ping www.baidu.com 

4.UDP编程：
    1.套接字：
        实现Linux系统下的网络通信
        套接字：一次通信对象的抽象

    2.socket 
      int socket(int domain, int type, int protocol);
      功能：
        创建套接字
      参数：
        domain: AF_INET 表示IPV4协议
        type:套接字类型
            SOCK_STREAM：流式套接字
            SOCK_DGRAM:数据报套接字
            SOCK_RAW：原始套接字
        protocol:
            TCP和UDP协议：0
      返回值：  
        成功返回用来通信的文件描述符
        失败返回-1 

    3.sendto 
      ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
      功能:
        发送信息
      参数:
        sockfd:套接字文件描述符
        buf:发送数据空间首地址
        len:发送数据长度
        flags:发送属性 默认为0 
        dest_addr:目标地址存放空间首地址
        addrlen:目的地址的长度
      返回值:
        成功返回发送字节数
        失败返回-1 

        struct sockaddr_in {
            sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
            in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */
            struct in_addr sin_addr;   /* internet address */
        };

        /* Internet address. */
        struct in_addr {
            uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
        };

        如果sendto对应的套接字没有绑定端口，则sendto绑定一个随机端口完成发送功能

    4.inet_addr
      in_addr_t inet_addr(const char *cp);
      功能：
        将字符串的IP地址转换为32位的地址类型 

    5.htons 
      uint16_t htons(uint16_t hostshort);
      功能：    
        将本地字节序(小端)转换成网络大端字节序

    6.bind 
      int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
      功能：
        将套接字与IP地址和端口进行绑定
      参数:
        addr:绑定地址结构体空间首地址
        addrlen:绑定地址空间大小
      返回值：
        成功返回0 
        失败返回-1 
      注意：
        只能绑定自己的IP地址

    发送端流程：1.创建套接字
               2.发送信息
               3.关闭套接字

    接收端流程： 1.创建套接字       
                2.绑定IP和Port
                3.接收信息 
                4.关闭套接字

    7.recvfrom 
      ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
                        struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
      功能：
        接收信息
      参数：
        sockfd：套接字文件描述符
        buf：接收数据空间首地址
        len：接收数据长度
        flags：接收的属性 默认为0 
        src_addr：存放发送方地址空间的地址
        addrlen: 要接收的发送方地址的长度
      返回值：
        成功返回实际接收字节数
        失败返回-1
NAT： NAT是一种网络技术，用于将私有IP地址转换为公共IP地址，以便在互联网上进行通信。在NAT网络中，内部网络中的设备使用私有IP地址，这些地址通常是从RFC 1918中定义的地址块中分配的，以避免与公共IP地址冲突。NAT转换器（NAT router）是一种网络设备，它包含NAT功能，可以接收来自内部网络的数据包，并将其源IP地址和端口号转换为公共IP地址和端口号。这样，内部网络中的设备就可以通过NAT转换器与互联网上的其他设备进行通信。当外部网络中的设备尝试与内部网络中的设备通信时，NAT转换器会记录下原始的源IP地址和端口号，以便在返回的数据包中进行相应的转换。这种机制可以保护内部网络免受来自互联网的直接访问，提高网络安全性 

作业：
1.自己实现发送端，从终端接收一个字符串发送给接收端
  自己实现接收端，从网络中接收到一个字符串并打印

2.编写两个程序,一个发送端,一个接收端,实现一个文件跨主机的传输