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一，认识端口号
1.1 背景
- 网络协议的下三层：网络层，传输层，数据链路层，主要解决数据安全可靠地被送到远端机器
- 用户使用应用层软件，完成数据地发送和接收，而软件要进行通信就要先启动起来，而启动一个软件也就是进程创建
- 所以日常我们网络通信的本质：就是“进程间通信”，两个进程间要通信就是让两个进程看到同一份资源，这个资源就是网络，而这个网络再具体一点就是网络协议栈
1.2 端口号是什么
端口号：是传输层协议的内容，是一个2字节16位的整数，就是4个数字，它用来标识一个进程，告诉操作系统，当前这个数据从传输层要交给应用层的哪一个应用
- 端口号无论对于客户端还是服务器，都能唯一地标识该主机上的一个网络应用层的进程，这点类似于进程的PID，一个端口号只能被一个进程占用
- 在公网上，ip地址能表示唯一的一台主机，端口号（port），用来标识该主机上的唯一一个进程，所以 ip + port = 标识全网唯一的一个进程。
- 所以客户端和服务器都要有自己的ip和port，这种基于ip + port 的通信方式，我们叫做socket，后面会讲
1.3 三个问题
二，认识Tcp协议和Udp协议
网络协议栈是贯穿整个体系结构的，在操作系统层，应用层和驱动层都有自己的协议。而离我们普通程序员最近的就是使用系统调用接口实现网络通信了，所以离我们最近的就是传输层，传输层应用最广泛最受欢迎的两种协议就是TCP协议和UDP协议了
Tcp：传输控制协议（Transmission Control Protocol），是一种面向连接的，可靠的，基于字节流的传输层协议。
- 如果两台主机想通过Tcp进行数据通信，那么必须先建立好连接道路，并确保建立成功后才进行数据传输
- 同时，Tcp协议也是保证数据传输可靠的协议，数据在传输过程中如果出现了丢包，乱序等情况，Tcp协议都有对应的解决方法，具体我们后面再讲
UDP：用户数据报协议（User Datagram Protocol），是一种无需建立连接，不可靠的，面向数据报的传输层协议
- 如果两台主机要使用Udp通信，无需建立连接，一方根据IP和端口直接就将数据发送给对方，这也就意味着Udp协议是不可靠的，中途出现丢包，乱序等情况，Udp都不会去处理
三，网络字节序
如果编写的程序只在本地机器上运行，那么是不需要考虑大小端转换的问题的；但是到了网络通信时，是两台主机在进行进程间通信了，那么这两台主机采用的存储方式可能不一样，比如大端机器传数据给小端机器，那么小端机器解析出来的数据就和大端机器是不一样的
所以我们解决上面的问题，为此：TCP/IP 协议 规定，网络数据流都要采用大端字节序：
注意：所有的大小端的转化工作由操作系统来完成，因为该操作属于通信细节，不过也有部分的数据需要我们自行进行处理，比如IP的端口号
同时，为使网络程序具有可移植性，使同样的C代码在大端和小端计算机上编译后都能正常运行，可以调用以下库函数做网络字节序和主机字节序的转换：
#include<arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
uint32_t ntonl(uint32_t netlong);
uint16_t ntons(uint16_t netshort);四，socket编程接口
4.1 socket常见API
我们会后面写代码常用到的，一共是五个：
// 创建 socket 文件描述符 (TCP/UDP, 客户端 + 服务器)
int socket(int domain, int type, int protocol);
// 绑定端口号 (TCP/UDP, 服务器)
int bind(int socket, const struct sockaddr *address, socklen_t address_len);
// 开始监听socket (TCP, 服务器)
int listen(int socket, int backlog);
// 接收请求 (TCP, 服务器)
int accept(int socket, struct sockaddr* address, socklen_t* address_len);
// 建立连接 (TCP, 客户端)
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);4.2 sockaddr结构
可以发现，上面的每个接口的参数都有一个结构体指针 struct sockaddr* addr，下面详细介绍一下：
套接字种类不同，就有不同的应用场景，但是网络接口的设计者不想搞三套，计划将网络接口统一抽象化；而网络接口要想统一，那么接口的参数类型必须一致，所以就设计了sockaddr这个结构体：
- 之后在传参数的时候只要传sockaddr这一个就可以了，在设置参数之前就可以往这个结构体添加字段，这点下一篇简单Udp和程序的代码中会具体表现
- 如上图，在调用socket API 的那些接口时，这些API就可以提取 sockaddr 内部的头16字节进行识别，进而得出我们是要进行网络通信还是本地通信，执行对应的操作，完成接口的统一
- 注意：实际在进行网络通信时，定义的还是 sockaddr_in 这样的结构体，只是在传参的时候将该结构体的地址类型强制转换位 sockaddr* 罢了
