客户端与服务器交互原理：

在日常生活中，如果我们想要上网的话就要去办理宽带，买路由器，并且由安装师傅帮我们安装并设置一些东西后，我们才可以上网。那我们上网数据是怎样一个传输模式呢？国际标准化组织（ISO）给出了标准OSI七层模型

一、OSI的七层模型：（了解）

1.应用层：针对特定应用的协议

2.表示层：设备固有数据格式和网络标准数据格式的转换

3.会话层：通信管理，负责建立和断开通信连接。管理传输层以下的分层

4.传输层：管理两个结点之间的数据传输。负责可靠传输

5.网络层：地址管理与路由选择

6.数据链路层：互联设备之间传送和识别数据帧

7.物理层：相当于安装的线（网线），插入路由器那个水晶头

是不是觉得很复杂呢？有人推出了TCP/IP四层模型/五层模型

二、TCP/IP四层（五层）模型（重点理解）

TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多协议，组成了TCP/IP协议簇.
TCP/IP通讯协议采用了5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
1.物理层：基建，比如网线啊之类的。主要负责光/电信号的转换

2.数据链路层：设备之间的数据帧的传送和识别，如网卡设备的驱动、帧同步、冲突检查、数据差错校验等工作，有以太网、令牌环网等工作在数据链路层

3.网络层(IP协议)：负责地址管理和路由选择. 例如在IP协议中, 通过IP地址来标识一台主机, 并通过路由表的方式规划出两台主机之间的数据传输的线路(路由). 路由器(Router)工作在网路层

4.传输层(TCP/UDP协议)：负责两台主机之间的数据传输. 如传输控制协议 (TCP), 能够确保数据可靠的从源主机发送到目标主机.

5.应用层(HTTP、SSH、SIP等协议)：负责应用程序间沟通，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等. 我们的网络编程主要就是针对应用层一般我们不讨论物理层，所有有我们称TCP/IP四层模型

模型如下：后面我们将一一介绍各个部分的功能

三、什么是协议protocol以及协议的作用

1.什么是协议

比如在打LOL中，solo赛中补满100个兵或者第一个杀掉对方的人就算赢，我们都会遵守这种规则。像这种人定的规则，双方都遵守的，我们称之为协议。

2.协议有什么用？

通过协议我们可以从中获得有用的信息

基础知识socket/TCP/HTTP

一、socket套接字：

数据是由人产生，我们想要从我们这段传送数据，首先得先找到谁要接收我的数据，他的机器上正在跑的哪个进程要接收我的数据，就产生了IP地址和端口号port，一个IP地址标志了互联网中唯一一台计算机，这样我们就可以找到我们要传送给谁，port则标志着这台计算机中正在运行的进程是哪一个，这样我们就可以找到我们要送给谁来，socket内就包含着IP和port

二、如何写一个套接字？（服务器端）

1.首先我们先认识以下套接字接口

void Socket()
    {
        listen_sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建一个套接字
        if(listen_sock<0)
        {
            LOG(WARNING,"Create socket fail...");
            exit(1);
        }
        //创建成功
        LOG(INFO,"Create socket success...");
        //假设对方连接断开了，或者导致程序挂掉了，我们无法立马让服务器跑起来了，所以我们需要用到setsockopt
        int opt=1;
        setsockopt(listen_sock,SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
    }

LOG是我们自己写的打印日志

#pragma once //防止重复包头文件
#include<iostream>
#include<string>
#include<ctime>
#define INFO 1
#define WARNING 2
#define ERROR 3
#define FATAL 4

#define LOG(level,message) log(#level,message,__FILE__,__LINE__)
//#level 将int 转为 字符 __FILE__指代个文件 ，__LINE__指那一行
void log(std::string level , std::string message ,std::string file_name , int line)
{
    std::cout<<"["<<level<<"]["<<time(nullptr)<<"]["<<message<<"]["<<file_name<<"]["<<line<<"]"<<std::endl;
}

setsockopt是防止连接断开后无法立马重启所用的函数，这里就要设计到四次挥手的问题，请看以前的文章（TCP那一章，还没写）

到这里我们套接字就完成了

2.绑定ip和端口号

先认识一下绑定函数bind及其参数

1.IPv4 和 IPv6 的地址格式定义在 netinet/in.h 中 ,IPv4 地址用 sockaddr_in 结构体表示 , 包括 16 位地址类型 , 16位端口号和 32 位 IP 地址 .

2.IPv4 、 IPv6 地址类型分别定义为常数 AF_INET 、 AF_INET6. 这样 , 只要取得某种 sockaddr 结构体的首地址 ,不需要知道具体是哪种类型的 sockaddr 结构体 , 就可以根据地址类型字段确定结构体中的内容 .

3.socket API 可以都用 struct sockaddr * 类型表示 , 在使用的时候需要强制转化成 sockaddr_in; 这样的好处是程序的通用性 , 可以接收 IPv4, IPv6, 以及 UNIX Domain Socket 各种类型的 sockaddr 结构体指针做为参数

const struct sockaddr是通用的类型，我们要把他转成我们所对应的结构sockaddr_in，进行填充数据

void Bind()
    {
        struct sockaddr_in local;
        local.sin_family=AF_INET;
        local.sin_port=htons(port);
        local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;

        if(bind(listen_sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
        {
            LOG(ERROR,"Bind Socket fail...");
            exit(2);
        }
        LOG(INFO,"Bind Socket success...");
    }

local.sin_family是选择哪一个ip协议，local.sin_port是存放的端口号，local.sin_addr.s_addr存放的是ip地址，给哪一台主机通信，这里我们填的是INADDR_ANY存放的其实就是0，因为我们这里是服务器端，不能只连接一台设备进行通信，我们需要接受多个设备的申请才叫服务器

绑定成功后返回值是零，如果失败为-1，所以可以根据这个判断是否绑定成功

3.监听Listen

当我们绑定好后就可以开始监听了，就是看谁来申请跟我连接，认识一下listen接口吧

void Listen()
    {
        if(listen(listen_sock,BackLog)<0)
        {
            LOG(ERROR,"Listen client fail...");
            exit(3);
        }
        LOG(INFO,"Listen client success...");
    }

到这里我们就接收成功了，得到了对方的套接字

前期的准备工作就完成了