Harmony OS 网络编程 实验指南

netcat简介

netcat 是什么？

netcat是一个非常强大的网络实用工具，可以用它来调试TCP/UDP应用程序；

netcat 如何安装？

Linux上可以使用发行版的包管理器安装，例如Debian/Ubuntu上：

• sudo apt-get install netcat

Windows上，MobaXterm工具上也可以用 apt-get install netcat 安装；

netcat 如何使用？

开始之前，先简单介绍一下 netcat 的几种用法：

1. TCP服务端模式： netcat -l 5678 ，会启动一个TCP服务器，监听5678端口，你可以换成其他端口；
2. TCP客户端模式： netcat localhost 5678， localhost是目标主机参数，可以换成其他你想要连接的主机（主机名、IP地址、域名都可以），5678是端口；
   • 你如果在同一台机器的两个终端中分别执行上述两条命令，它们两者之间就会建立连接一条TCP连接，此时你在其中一个终端上输入字符，敲回车就会发送到另一个终端中；
3. UDP服务端模式： netcat -u -l 6789， 没错，只需要加一个-u参数，就可以启动一个UDP服务端；
4. UDP客户端模式： netcat -u localhost 6789，
   • 类似的，在同一台机器的两个终端中分别执行上述两条命令，他们两者之间也可以收发消息，只不过是UDP报文；

LwIP简介

LwIP是什么？

A Lightweight TCP/IP stack 一个轻量级的TCP/IP协议栈

详细介绍请参考LwIP项目官网：https://savannah.nongnu.org/projects/lwip/

LwIP在openharmony上的应用情况

目前，openharmony源码树有两份LwIP：

1. third_party/lwip
   • 源码形式编译
   • 供liteos-a内核使用
   • 还有一部分代码在kernel/liteos_a中，一起编译
2. vendor/hisi/hi3861/hi3861/third_party/lwip_sack
   • hi3861-sdk的一部分
   • 静态库形式编译
   • 不可修改配置
   • 可以查看当前配置（vend

下载源码

建议将本教程的源码下载到鸿蒙源码树的顶层目录，即和applications、build等目录平级的地方：

• 执行命令git clone https://gitee.com/hihopeorg/HarmonyOS-IoT-Application-Development.git

文件说明

文件：

Linux主机实验指南

编译测试程序

使用如下命令进行编译：

1. make 编译测试程序，该命令会生成4个可执行文件和几个.o文件
2. make clean删除可执行程序和.o文件

运行测试程序

Linux系统可以在同一台机器上，使用多个终端进行测试；

• TCP客户端测试：
  1. 在一个终端中使用netcat启动一个TCP服务端：netcat -l 5678；
  2. 在另一个终端中启动TCP客户端测试程序：./tcp_client_test 5678 127.0.0.1 ；
  3. 在netcat终端中应该会出现TCP客户端测试程序发来的：Hello，输入World并回车，World将会发送到测试程序所在终端；
• TCP服务端测试：
  1. 在一个终端中启动TCP服务端测试程序：./tcp_server_test 5678 ；
  2. 在另一个终端中使用netcat启动一个TCP客户端，并尝试连接测试程序：netcat 127.0.0.1 5678；
  3. 在netcat终端中输入Hello并回车，终端应该会再输出一行Hello，后面一行是TCP服务端测试程序发送回来的，同时终端上会有相关打印；
• UDP客户端测试：
  1. 在一个终端中使用netcat启动一个UDP服务端：netcat -u -l 5678；
  2. 在另一个终端中启动UDP客户端测试程序：./udp_client_test 5678 127.0.0.1 ；
  3. 在netcat终端中应该会出现UDP客户端测试程序发来的Hello.，输入World并回车，World将会发送到测试程序所在终端；
• UDP服务端测试：
  1. 在一个终端中启动UDP服务端测试程序：./udp_server_test 5678 ；
  2. 在另一个终端中使用netcat启动一个UDP客户端，并尝试连接测试程序：netcat -u 127.0.0.1 5678；
  3. 在netcat终端中输入Hello.并回车，终端应该会再输出一行Hello.，后面一行是UDP服务端测试程序是发送回来的，同时终端上会有相关打印；

Hi3861开发板实验指南

准备网络环境

在Hi3861开发板上运行上述四个测试程序之前，需要先准备网络环境：

1. 准备一个无线路由器，
2. 将Linux系统的PC连接到这个无线路由器，
   • 如果是虚拟机运行的Linux系统，需要通过网线连接路由器，并且将虚拟机网口设置为“桥接网卡”，确保能够从路由器分到IP地址（这一点非常重要，因为默认是NAT模式，只能通过虚拟机访问外部环境，外部环境无法通过网络访问虚拟机）；

修改网络参数

在Hi3861开发板上运行上述四个测试程序之前，需要根据你的无线路由、Linux系统IP修改net_params.h文件的相关代码：

• PARAM_HOTSPOT_SSID 修改为你的热点名称
• PARAM_HOTSPOT_PSK 修改为你的热点密码；
• PARAM_SERVER_ADDR 修改为你的Linux主机IP地址；

编译和烧录测试程序

在Hi3861开发板上运行上述四个测试程序，需要分别编译、烧录程序；

1. 需要修改BUILD.gn代码，取消你想要执行的测试程序的注释：
   • 编译TCP客户端测试程序，取消 sources = ["tcp_client_test.c"] 的注释，保留其余三行的sources注释；
   • 编译TCP服务端测试程序，取消 sources = ["tcp_server_test.c"] 的注释，保留其余三行的sources注释；
   • 编译UDP客户端测试程序，取消 sources = ["udp_client_test.c"] 的注释，保留其余三行的sources注释；
   • 编译UDP服务端测试程序，取消 sources = ["udp_server_test.c"] 的注释，保留其余三行的sources注释；
2. 确认你已经修改了hi3861开发板的编译配置文件build/lite/product/wifiiot.json：
   • "//applications/sample/wifi-iot/app"替换为："//HarmonyOS-IoT-Application-Development:app"
3. 使用python build.py wifiiot进行编译；
4. 使用DevEco Device Tool或者HiBurn将二进制程序烧录到Hi3861开发板上；
5. 烧录成功后暂时不要复位程序；

运行测试程序

Hi3861开发板上运行测试程序的操作流程和Linux上大体相同，只是Linux终端执行测试程序变成了——开发板复位后自动运行；

• TCP客户端测试：
  1. 在Linux终端中使用netcat启动一个TCP服务端：netcat -l 5678；
  2. 连接开发板串口，复位开发板，板上程序启动后，首先会连接WiFi热点，然后会尝试连接到Linux上用netcat启动的TCP服务端；
  3. 在Linux终端中应该会出现开发板上TCP客户端通过发来的Hello，输入World并回车，World将会发送到开发板上，同时开发板的串口会有相关打印；
• TCP服务端测试：
  1. 重新修改BUILD.gn，放开sources = ["tcp_server_test.c"]的注释，保留其他三行的注释，重新编译、烧录到开发板上；
  2. 连接开发板串口，复位开发板，板上程序启动后，会首先连接WiFi热点，然后会启动TCP服务端，并监听5678端口；
     • 这里需要从串口日志上查看开发板的IP地址，下一步操作需要用到
  3. 在Linux终端中使用netcat启动一个TCP客户端，并尝试连接到开发板：netcat board_ip 5678，其中board_ip是开发板的IP地址；
  4. 在Linux终端中输入Hello并回车，终端应该会再输出一行Hello，后面一行是开发板上TCP服务端序发送回来的，同时开发板的串口会有相关打印；
• UDP客户端测试：
  1. 重新修改BUILD.gn，放开sources = ["udp_client_test.c"]的注释，保留其他三行的注释，重新编译、烧录到开发板上；
  2. 在Linux终端中使用netcat启动一个UDP服务端：netcat -u -l 5678；
  3. 连接开发板串口，复位开发板，板上程序启动后，首先会连接WiFi热点，然后会尝试连接到Linux上用netcat启动的UDP服务端；
  4. 在Linux终端中应该会出现UDP客户端测试程序发来的Hello.，输入World并回车，World将会发送到开发板上，同时开发板的串口会有相关打印；
• UDP服务端测试：
  1. 重新修改BUILD.gn，放开sources = ["udp_server_test.c"]的注释，保留其他三行的注释，重新编译、烧录到开发板上；
  2. 连接开发板串口，复位开发板，板上程序启动后，会首先连接WiFi热点，然后会启动UDP服务端，并监听5678端口；
  3. 在Linux终端中使用netcat启动一个UDP客户端，并尝试连接到开发板：netcat -u 127.0.0.1 5678；
  4. 在Linux终端中输入Hello.并回车，终端应该会再输出一行Hello.，后面一行是UDP服务端测试程序是发送回来的，同时开发板的串口会有相关打印；

Hi3516开发板实验指南

准备网络环境

和在Hi3861开发板上运行测试程序类似，在Hi3516开发板上运行四个测试程序之前，需要先准备网络环境：

1. 准备一个无线路由器，
2. 将Linux系统的PC连接到这个无线路由器，
   • 如果是虚拟机运行的Linux系统，需要通过网线连接路由器，并且将虚拟机网口设置为“桥接网卡”，确保能够从路由器分到IP地址（这一点非常重要，因为默认是NAT模式，只能通过虚拟机访问外部环境，外部环境无法通过网络访问虚拟机）；

编译测试程序

1. 确认你已经修改了Hi3516开发板的编译配置文件build/lite/product/ipcamera_hi3516dv300.json：

   • 向"//applications/sample/camera/app:camera_app"所在行之前添加一行配置：

     { "name": "net_test", "dir": "//HarmonyOS-IoT-Application-Development:app", "features":[] },

2. 使用python build.py ipcamera_hi3516dv300进行编译；

3. 编译成功后在out/ipcamera_hi3516dv300/bin目录下会生成四个测试程序：

   $ find out/ipcamera_hi3516dv300/ -name *_testout/ipcamera_hi3516dv300/bin/udp_server_testout/ipcamera_hi3516dv300/bin/udp_client_testout/ipcamera_hi3516dv300/bin/tcp_client_testout/ipcamera_hi3516dv300/bin/tcp_server_test

将测试程序转移到开发板上

有多种方式可以将测试程序从你的Linux主机转移到Hi3516开发板上：

• 重新烧写rootfs.img映像文件到开发板；

  • 这种方式会刷写整个rootfs分区；

• 通过T-Flash拷贝；

  • 先将上述四个测试程序从Linux主机拷贝到T-Flash卡上，
  • 再将T-Flash卡从Linux主机上拔下来，插到Hi3516开发板上；
  • 然后将测试程序从T-Flash卡中拷贝到开发板文件系统上；

• 通过网络和TFTP传输；

  • 先确认Linux主机和开发板直接的IP地址在同一个网段；
    • 可以用ping命令互相测试；
  • 将Linux主机上的几个测试程序拷贝到tftp目录下；
    • Linux系统上安装和配置tftp服务，可参考：https://community.arm.com/developer/tools-software/oss-platforms/w/docs/495/tftp-remote-network-kernel-using-u-boot
  • 在开发上，通过tftp命令从Linux主机下载测试程序；
    • 先cd到一个有写权限的位置，例如 /usrdata/
    • 执行tftp下载命令：tftp -g -l tcp_client_test -r tcp_client_test $LINUX_IP ，其中$LINUX_IP是你的Linux主机的IP地址

运行测试程序

Hi3861开发板上运行测试程序的操作流程和Linux上几乎完全相同，只是Linux终端执行测试程序变成了——在开发板上的串口终端中执行；

• TCP客户端测试：
  1. 在Linux终端中使用netcat启动一个TCP服务端：netcat -l 5678；
  2. 在开发板串口终端中启动TCP客户端测试程序：./tcp_client_test 5678 $LINUX_IP ，其中$LINUX_IP是你的Linux主机的IP地址；
  3. 在netcat终端中应该会出现TCP客户端测试程序发来的：Hello，输入World并回车，World将会发送到测试程序所在终端；
• TCP服务端测试：
  1. 在开发板串口终端中启动TCP服务端测试程序：./tcp_server_test 5678 ；
  2. 在Linux终端中使用netcat启动一个TCP客户端，并尝试连接测试程序：netcat $BOARD_IP 5678，其中$BOARD_IP是开发板的IP地址；
  3. 在Linux终端中输入Hello并回车，终端应该会再输出一行Hello，后面一行是开发板上TCP服务端测试程序发送回来的，开发板串口终端上会有相关打印；
• UDP客户端测试：
  1. 在Linux终端中使用netcat启动一个UDP服务端：netcat -u -l 5678；
  2. 在开发板串口终端中启动UDP客户端测试程序：./udp_client_test 5678 $LINUX_IP，其中$LINUX_IP是你的Linux主机的IP地址；
  3. 在Linux终端中应该会出现UDP客户端测试程序发来的Hello.，输入World并回车，World将会发送到开发板上，开发板串口终端上会有相关打印；
• UDP服务端测试：
  1. 在开发板串口终端中启动UDP服务端测试程序：./udp_server_test 5678 ；
  2. 在Linux终端中使用netcat启动一个UDP客户端，并尝试连接测试程序：netcat -u $BOARD_IP 5678，其中$BOARD_IP是开发板的IP地址；
  3. 在Linux终端中输入Hello.并回车，终端应该会再输出一行Hello.，后面一行是UDP服务端测试程序是发送回来的，开发板串口终端上会有相关打印；

Hi3518开发板实验指南

准备网络环境

和在Hi3861开发板上运行测试程序类似，在Hi3518开发板上运行四个测试程序之前，需要先准备网络环境：

1. 准备一个无线路由器，
2. 将Linux系统的PC连接到这个无线路由器，
   • 如果是虚拟机运行的Linux系统，需要通过网线连接路由器，并且将虚拟机网口设置为“桥接网卡”，确保能够从路由器分到IP地址（这一点非常重要，因为默认是NAT模式，只能通过虚拟机访问外部环境，外部环境无法通过网络访问虚拟机）；

Hi3518开发板连接WiFi热点

Hi3518连接WiFi热点需要使用wpa_supplicant和相关配置文件；

• 编译wap_supplicant程序：

  1. 打开编译wpa_supplicant编译配置：

     • 修改配置文件applications\sample\camera\communication\BUILD.gn中的features，向其中添加：

       "wpa_supplicant:wpa_sample"

  2. 执行编译命令：python build.py ipcamera_hi3518ev300

• 准备wap_supplicant配置文件；

  country=GBctrl_interface=udpnetwork={    ssid="example" # 热点名称    # key_mgmt=NONE # for OPEN Access Point    psk="12345678" # 热点密码}

• 将编译生成的wpa_supplicant程序和准备好的wpa_supplicant.conf拷贝到T-Flash卡，然后将T-Flash卡插到开发板上；

• 运行wpa_supplicant程序，开发板启动后，在串口终端中：

  • 执行命令：cd sdcard， 跳转到T-Flash卡所在目录，
  • 执行命令：wpa_supplicant -i wlan0 -c wpa_supplicant.conf，如果配置文件中的热点名称和密码没错的话，将会连接上WiFi热点；
  • 执行命令：ifconfig，查看网络配置信息，连接WiFi热点成功之后，可以查看到IP地址；

编译测试程序

和Hi3516开发板的操作流程一致，参考前面的描述；

将测试程序转移到开发板上

和Hi3516开发板的操作流程一致，参考前面的描述；

运行测试程序

和Hi3516开发板的操作流程一致，参考前面的描述；