TCP/IP协议详解与嵌入式Linux网络编程入门

"TCP/IP网络编程预备知识，包括socket、IP地址、端口号和字节序，是嵌入式Linux网络编程的基础。本章节旨在帮助读者掌握TCP/IP协议的基础知识，嵌入式Linux基础和高级网络编程技术，以及编写客户端和服务器端通信程序的能力。" 在TCP/IP网络编程中，理解以下几个核心概念至关重要： 1. **TCP/IP协议概述**：TCP/IP协议是Internet的基础，起源于1960年代末期的ARPAnet项目。由于早期的网络控制协议NCP无法适应多类型设备和操作系统的互联，Kahn和Vinton Cerf提出了TCP/IP协议，该协议由传输控制协议TCP和互联网协议IP组成，负责数据的可靠传输和网络间的数据交换。1983年，TCP/IP正式成为Internet的标准协议。 2. **网络体系结构**：TCP/IP协议遵循分层设计原则，通常被划分为四层模型（应用层、传输层、网络层和数据链路层）或五层模型（在四层模型基础上增加了物理层）。每层都有特定的功能，例如应用层处理应用程序的交互，传输层确保数据的可靠传输，网络层负责数据包的路由，而数据链路层则处理物理连接和错误检测。 3. **TCP/IP协议族**：协议族包括众多协议，如TCP用于面向连接、可靠的数据传输，UDP（用户数据报协议）则用于无连接、不可靠的服务。此外，还有IP协议负责数据在网络间的路由，ICMP（互联网控制消息协议）用于网络诊断，以及ARP（地址解析协议）和RARP（逆地址解析协议）用于物理地址和IP地址之间的转换。 4. **网络基础编程**：这涉及到使用socket API创建网络连接，socket是进程间通信的一种方式，它允许程序通过网络发送和接收数据。创建socket时需要指定地址族（如AF_INET代表IPv4）和套接字类型（如SOCK_STREAM代表TCP，SOCK_DGRAM代表UDP）。 5. **IP地址**：IP地址是互联网上的唯一标识，通常用点分十进制表示，如192.168.1.1。IPv4地址由32位二进制组成，而IPv6地址扩展到了128位，提供了更大的地址空间。 6. **端口号**：每个网络通信应用都使用一个端口号来区分不同的服务，范围是0到65535，其中0-1023是预留的知名端口，由特定服务使用。 7. **字节序**：字节序是指多字节数据（如整数或浮点数）在内存中的存储顺序，分为大端字节序和小端字节序。网络字节序是TCP/IP协议约定的标准，采用大端字节序，确保不同平台之间数据交换的一致性。 通过学习这些基础知识，开发者能够编写出能在嵌入式Linux系统中运行的客户端和服务器程序，实现跨网络的通信。高级网络编程则会涉及多线程、并发处理、性能优化等复杂话题，以满足更高效、安全的网络服务需求。