虚拟网络环境及socket概述

虚拟网络环境及socket概述

一、前言

今天，将带来新的内容——虚拟网络环境的介绍，当进入虚拟的网络环境中，先前学的数据传输，你还认识它吗？

二、VMware虚拟机网络环境概述

2.1 概述

虚拟机是一种软件技术。通过在宿主机里安装一个服务，利用这个服务来共享宿主机的资源，通过服务，虚拟化成多个独立的主机进行管理。

完成虚拟机，首先保证服务是否安装。

这里的宿主机就是Windows

2.2 注意事项

• 宿主机找到这个服务

  搜索中找到服务->找到VM打头的服务，都要打开（大约4-5个）->通过双击可以查看服务的详细信息

  
  

  服务就是一个进程/程序，选了这个服务，就相当于接了一根线。如图，里面有显示文件地址，说明服务就这个文件里，因此说服务是一个程序。在网络中，有两个服务是非常重要的，DHCP服务和NAT服务。

  安装虚拟机时，如果出现了没有IP地址或者连不上网等情况，可以先检查一下这些服务有没有打开，有时候可能会被杀毒软件给禁用，重新换成自动，再重启以下可能就好了。

2.3 几种组网方式的区别

• NAT方式

  宿主机里含有一个NAT服务

  NAT是网络地址转换器，可以模拟成路由器（含有LAN口和WAN口）

  NAT有两个IP，一个接收虚拟机内部的私有网，一个将私有网隐藏起来，转成别的IP交给WAN口，WAN口具有路由能力

  • 宿主机被安装了能够连接到NAT路由器的虚拟网卡（vmnet8），宿主机就是通过这个网卡和虚拟机进行通信的
  • 虚拟机如果要访问外网，需要配置网关（只要不在一个网段的，就往网关丢），网关的地址必须是NAT路由器的LAN口IP（不能是windows的vmnet8）
  • vmnet8这个网卡，是宿主机专门用来访问虚拟机用的，一定不要配置网关和DNS，这个网卡不是为宿主机提供网络服务的

  NAT服务就像是一个假的路由器（靠软件实现的），外网能不能上就看宿主机能不能上网。

• host-only

  宿主机里安装了虚拟的交换机，虚拟机为宿主机提供了vmnet1的网卡，来连接到交换机上。一旦虚拟机网卡连接到了host-only，就意味连接到了交换机，只能和vmnet1进行数据交互。因为没有路由能力（交换机只能识别MAC地址，不能识别IP地址），虚拟机就无法访问外网。

  一个网卡，意味着一个小网络，有单独的IP地址和网段。

  host-only使用的很少

• 桥接

  虚拟机利用宿主机利用实际的网卡，充当虚拟机的物理层，虚拟机利用自己的独立MAC地址，使用宿主机的物理层进行数据通信

  应用：寝室里其他设备也可以直接访问到虚拟机；嵌入式开发板和虚拟机相连

  一个网卡可以设置很多很多IP地址

  vmnet0指桥接，可以桥接到很多地方

2.4 Vmware和Windows的数据互通

提出问题：vmtools安装不了

介绍：vmtools就是VMware这个虚拟机软件提供的一个插件，只适合同一台机器上宿主机和虚拟机的访问，实验室的多台主机和服务器相连，这个插件就无能为力

建议：使用网络服务进行数据交换

到底是什么服务呢？

C/S模型

介绍：client和server模型（客户端和服务器）：就像是浏览器和百度服务器之间的关系

浏览器主动连接百度服务器，百度服务器才会回它消息

使用：利用ssh的远程登陆协议：虚拟机里安装ssh的服务器进程；宿主机安装ssh的客户端进程

• 虚拟机里安装ssh的服务器进程

  • 如何判断虚拟机里有没有这个服务，若没有就安装

    netstat -tuan——查看当前机器的服务（socket）链接状态

    netstat -tuan // t-所有的tcp；u-所有的udp；a-all；n-以数字形式打印出来

    每行都表示一条链接：协议 + 接收缓存 + 发送缓存 + 本地地址 + 远程地址 + 状态

    只需要找本地地址中端口号为22的，只要有这行就表示服务已经安装好了

  • 如何安装ssh服务

    Ubuntu：敲sshd的命令，自动提示你用什么命令来安装这个服务：sudo apt install openssh-server

    Centos：搜索sshd的服务是什么软件，然后利用yum install xxxx

• 宿主机安装ssh的客户端进程

  Mobaxterm——免费的开源软件（也可以使用xshell等）

  苹果的自带了ssh的客户端服务。

  在这里我以Mobaxterm为例进行讲解~

  官网安装->使用

  整个软件的核心就是session

在windows上编写程序，传输到传输到Linux上。

Windows上编写了hello world的程序——不要忘记保存

关于Linux的指令这里就不再详述了，只做演示而已

三、Socket简介

3.1 什么是socket

应用层 用户态

/- - - - - - - - - - - - -/ syscall（系统调用，实现从用户态向内核态的转换）需要名词（对象）

传输层
网路层 内核态（这三层）
物理接口层

传输层、网络层和物理接口层就是将用户千方百计构造出来的数据无差错的、有序的发送给对方（可靠传输）

应用层：关注如何处理数据包

如何在用户态访问内核态？

用户态：需要名词（文件描述符）

内核态（这三层）：维护了很多条链接，链接可以理解为非常复杂的结构体，用户态不能直接访问。每条链接如何抽象给用户态呢？这就有了文件描述符。

文件描述符：就是一个非负整数，如：0、1、2、3等。代表硬件设备，一个进程中管理器的数字号

用户态利用文件描述符和系统调用的动词实现数据的交互。

我们改一下程序：

重新拖到Linux上去运行

奇怪的事情发生了，为什么会这样呢？

printf是一个标准输出的设备，write将标准输出的设备抽象成数字1，向1写那个值，代表着1就是那个设备。设备都有驱动，Linux的操作系统内有一张表01234…，对应内核的驱动。

如：

必须获得这个内核抽象链接的对应的文件描述符，socket可以认为是一张信封，也是一个大而全的通用接口

历史演变

1969年：Linux已经出现了

1973年：有一个分支BSD，伯克利大学在原有的Linux的基础上，提出了一个技术——socket技术（注意：此时网络还没出现）

1985年：网络普及（tcp/ip逐渐得到认可）

为了能像接口一样接入网络，socket本意就是插座，充当一个中转站，实现机器和网络之间的连接

socket正式支持TCP/IP协议，能够上网

四、socket下的常用编程接口

鉴于socket是一个大而全的接口，我们可以使用man 2 socket，选一个合适的参数填进去，从而使用。

socket：拿信封（拿一个进程里面和内核相关的设备行为）

bind：绑定local address

举个例子

完整代码：

#include<stdio.h>#include<string.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<netinet/ip.h>#include<sys/types.h>#include<arpa/inet.h>intmain(intargc,char*argv[]){structsockaddr_inself;// 结构体里包含了IP和端口信息intret;intudp_socket=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);// 获取一张信封，传输层采用了UDP技术// 将这个信封绑定系统的一个端口号，其他客户端就能通过这个端口号向你发出信息// 服务器就可以通过这个端口号来获取信息了memset(&self,0,sizeof(self));self.sin_family=AF_INET;self.sin_port=htons(7788);ret=bind(udp_socket,(conststructsockaddr*)&self,sizeof(self));if(ret==-1){perror("bind");return-1;}// 一定要让服务器不能死掉，一般服务器都是循环等待新的客户请求while(1){getchar();}return0;}

运行结果展示：

五、小结

通过本篇，相信你也对虚拟网络环境的配置有了大致的了解以及有关socket的基本概述，后面将会继续深入~