网络socket编程指南

被另外一个协议 (在这里是 UDP )封装，然后下一个( IP )，一直重复下去，直到硬件(物理) 层( 这里是以太网 )。
当另外一台机器接收到包，硬件先剥去以太网头，内核剥去IP和UDP 头，TFTP程序再剥去TFTP头，最后得到数据。

现在我们终于讲到声名狼藉的网络分层模型 (Layered Network Model)。这种网络模型在描述网络系统上相对其它模型有很多优点。例如， 你可以写一个套接字程序而不用关心数据的物理传输(串行口，以太网，连 接单元接口 (AUI) 还是其它介质)，因为底层的程序会为你处理它们。实际 的网络硬件和拓扑对于程序员来说是透明的。

不说其它废话了，我现在列出整个层次模型。如果你要参加网络考试， 可一定要记住：

应用层 (Application)
　　 表示层 (Presentation)
会话层 (Session)

　　传输层(Transport)
　　网络层(Network)
　　数据链路层(Data Link)
　　物理层(Physical)

物理层是硬件(串口，以太网等等)。应用层是和硬件层相隔最远的--它 是用户和网络交互的地方。
这个模型如此通用，如果你想，你可以把它作为修车指南。把它对应 到 Unix，结果是：

应用层(Application Layer) (telnet, ftp,等等)
　　传输层(Host-to-Host Transport Layer) (TCP, UDP)
　　Internet层(Internet Layer) (IP和路由)
　　网络访问层 (Network Access Layer) (网络层，数据链路层和物理层)
现在，你可能看到这些层次如何协调来封装原始的数据了。

看看建立一个简单的数据包有多少工作？哎呀，你将不得不使用 "cat" 来建立数据包头！这仅仅是个玩笑。对于流式套接字你要作的是 send() 发 送数据。对于数据报式套接字，你按照你选择的方式封装数据然后使用 sendto()。内核将为你建立传输层和 Internet 层，硬件完成网络访问层。 这就是现代科技。
现在结束我们的网络理论速成班。哦，忘记告诉你关于路由的事情了。 但是我不准备谈它，如果你真的关心，那么参考 IP RFC。

结构体

　　终于谈到编程了。在这章，我将谈到被套接字用到的各种数据类型。 因为它们中的一些内容很重要了。首先是简单的一个：socket描述符。它是下面的类型：
int

仅仅是一个常见的 int。

从现在起，事情变得不可思议了，而你所需做的就是继续看下去。注 意这样的事实：有两种字节排列顺序：重要的字节 (有时叫 "octet"，即八 位位组) 在前面，或者不重要的字节在前面。前一种叫“网络字节顺序 (Network Byte Order)”。有些机器在内部是按照这个顺序储存数据，而另外 一些则不然。当我说某数据必须按照 NBO 顺序，那么你要调用函数(例如 htons() )来将它从本机字节顺序 (Host Byte Order) 转换过来。如果我没有 提到 NBO， 那么就让它保持本机字节顺序。
我的第一个结构(在这个技术手册TM中)--struct sockaddr.。这个结构 为许多类型的套接字储存套接字地址信息：
struct sockaddr {
　　 unsigned short sa_family; /* 地址家族, AF_xxx */
　　 char sa_data[14]; /*14字节协议地址*/
　　 };
sa_family能够是各种各样的类型，但是在这篇文章中都是 "AF_INET"。 sa_data包含套接字中的目标地址和端口信息。这好像有点 不明智。为了处理struct sockaddr，程序员创造了一个并列的结构： struct sockaddr_in ("in" 代表 "Internet"。)

struct sockaddr_in {
　　 short int sin_family; /* 通信类型 */
　　 unsigned short int sin_port; /* 端口 */
　　 struct in_addr sin_addr; /* Internet 地址 */
　　 unsigned char sin_zero[8]; /* 与sockaddr结构的长度相同*/
　　 };

用这个数据结构可以轻松处理套接字地址的基本元素。注意 sin_zero (它被加入到这个结构，并且长度和 struct sockaddr 一样) 应该使用函数 bzero() 或 memset() 来全部置零。 同时，这一重要的字节，一个指向 sockaddr_in结构体的指针也可以被指向结构体sockaddr并且代替它。这 样的话即使 socket() 想要的是 struct sockaddr *，你仍然可以使用 struct sockaddr_in，并且在最后转换。同时，注意 sin_family 和 struct sockaddr 中的 sa_family 一致并能够设置为 "AF_INET"。最后，sin_port和 sin_addr 必须是网络字节顺序 (Network Byte Order)！

你也许会反对道："但是，怎么让整个数据结构 struct in_addr sin_addr 按照网络字节顺序呢?" 要知道这个问题的答案，我们就要仔细的看一看这 个数据结构： struct in_addr, 有这样一个联合 (unions)：
/* Internet 地址 (一个与历史有关的结构) */
　　 struct in_addr {
　　 unsigned long s_addr;
　　 };

它曾经是个最坏的联合，但是现在那些日子过去了。如果你声明 "ina" 是数据结构 struct sockaddr_in 的实例，那么 "ina.sin_addr.s_addr" 就储 存4字节的 IP 地址(使用网络字节顺序)。如果你不幸的系统使用的还是恐 怖的联合 struct in_addr ，你还是可以放心4字节的 IP 地址并且和上面 我说的一样(这是因为使用了“#define”。)

本机转换

　　我们现在到了新的章节。我们曾经讲了很多网络到本机字节顺序的转 换，现在可以实践了！
你能够转换两种类型： short (两个字节)和 long (四个字节)。这个函 数对于变量类型 unsigned 也适用。假设你想将 short 从本机字节顺序转 换为网络字节顺序。用 "h" 表示 "本机 (host)"，接着是 "to"，然后用 "n" 表 示 "网络 (network)"，最后用 "s" 表示 "short"： h-to-n-s, 或者 htons() ("Host to Network Short")。
太简单了...

如果不是太傻的话，你一定想到了由"n"，"h"，"s"，和 "l"形成的正确 组合，例如这里肯定没有stolh() ("Short to Long Host") 函数，不仅在这里 没有，所有场合都没有。但是这里有：
htons()--"Host to Network Short"
　　htonl()--"Host to Network Long"
　　ntohs()--"Network to Host Short"
　　ntohl()--"Network to Host Long"

现在，你可能想你已经知道它们了。你也可能想：“如果我想改变 char 的顺序要怎么办呢?” 但是你也许马上就想到，“用不着考虑的”。你也许 会想到：我的 68000 机器已经使用了网络字节顺序，我没有必要去调用 htonl() 转换 IP 地址。你可能是对的，但是当你移植你的程序到别的机器 上的时候，你的程序将失败。可移植性！这里是 Unix 世界！记住：在你 将数据放到网络上的时候，确信它们是网络字节顺序的。
最后