第1章基本網(wǎng)絡概念

1、蔡樹66162）周二晚上7：30 - 9：30南區(qū)計算機與軟件學院701/830實驗課：南區(qū)計算機與軟件學院A302v網(wǎng)絡網(wǎng)絡 幾個基礎概念 傳輸介質(zhì)、節(jié)點、主機、地址、大字節(jié)序（網(wǎng)絡字節(jié)序）、小字節(jié)序 3種交換技術 電路交換（線路/電話交換） 報文交換 分組交換（包交換） 電話交換（線路交換）電話交換（線路交換） 線路建立：發(fā)送方提出連接請求，完成逐個結(jié)點的接續(xù)過程。 建立由源站到目的站的傳輸鏈路。 數(shù)據(jù)傳輸：全雙工傳輸 電路拆除：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，由源站（目的站）提出終止通信。 各結(jié)點拆除相應的連接，釋放信道資源。報文交換報文交換（存儲轉(zhuǎn)發(fā)存儲轉(zhuǎn)發(fā)） 過程：過程：結(jié)點

2、接收一個報文之后，報文緩存（存儲設備），根據(jù)報文中目的地址轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點（如此往復，直到報文到達目的站）。 特點：特點：不需要通信雙方預先建立專用的數(shù)據(jù)通路（無需建立鏈路、拆除鏈路過程）。 缺點：缺點：需要對的完整報文進行存儲/轉(zhuǎn)發(fā)，結(jié)點存儲/轉(zhuǎn)發(fā)的時延較大，不適用于高實時性通信。交換技術：分組交換交換技術：分組交換 屬于“存儲/轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式 報文被劃分為分組，每個分組獨立轉(zhuǎn)發(fā)交換技術：分組交換交換技術：分組交換 數(shù)據(jù)報交換任何分組都當作單獨的“小報文”處理，以報文交換方式單獨處理分組 虛電路交換通信雙方在開始發(fā)送和接收分組之前，需要建立邏輯鏈路（虛電路）。所有分組都必須沿著事先建立的虛電

3、路傳輸，需要虛呼叫建立和拆除。三種三種交換技術交換技術網(wǎng)絡協(xié)議網(wǎng)絡協(xié)議u 采用統(tǒng)一的信息交換規(guī)則，規(guī)定信息格式，規(guī)定如何發(fā)送和接收信息網(wǎng)絡網(wǎng)絡協(xié)議分層協(xié)議分層u 將網(wǎng)絡的整體功能分解為功能層，用協(xié)議規(guī)定功能。u 同等功能層之間采用協(xié)議進行。u 相鄰功能層之間采用接口進行交互。用戶（寫信人）用戶（收信人）郵政局郵政局運輸部門運輸部門用戶子系統(tǒng)郵政子系統(tǒng)運輸子系統(tǒng)用戶間約定郵局間約定運輸部門間約定用戶/郵局約定郵局/運輸部門約定甲地乙地 郵政系統(tǒng)分層模型網(wǎng)絡體系結(jié)構網(wǎng)絡體系結(jié)構7 應用層6 表示層5 會話層4 傳輸層3 網(wǎng)絡層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層應用層(HTTP,DNS,SNMPTELNET,

4、FTP,SMTP)傳輸層TCP,UDP網(wǎng)絡互連層IP網(wǎng)絡接口層/主機網(wǎng)絡層TCP/IPISO-OSITCP/IP與ISO-OSI體系結(jié)果的對比分層模型分層模型、各層協(xié)議的集合各層協(xié)議的集合應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層54321 原理性的網(wǎng)絡體系結(jié)構1. 1. 物理層物理層：透明地傳送比特流2. 2. 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層：在兩個相鄰結(jié)點間的線路上無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。3. 3. 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層：完成主機間報文傳輸，選擇合適的路由，使發(fā)送方報文能夠正確無誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站。4. 4. 傳輸層傳輸層：進行通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端的服務。5. 5. 應用

5、層應用層：確定進程之間通信的性質(zhì)，滿足用戶的需要。網(wǎng)絡體系結(jié)構網(wǎng)絡體系結(jié)構IP、TCP和和UDPIPv4地址的點分十進制表示法地址的點分十進制表示法v 地址長度：32位，用點分十進制（x.x.x.x）表示（x=0255）標準標準IPv4地址的分類地址的分類特殊特殊IP地址地址網(wǎng)絡標識網(wǎng)絡標識主機標識主機標識意意 義義全0全0代表本網(wǎng)絡上的本主機全0主機號代表本網(wǎng)絡上的某個主機網(wǎng)絡號全0代表指定的一個網(wǎng)絡全1全1只限本網(wǎng)絡上進行廣播（受限廣播地址）網(wǎng)絡號全1對網(wǎng)絡號上所有主機進行廣播（直接廣播地址）127用作本地循環(huán)測試（loopback test）類別類別網(wǎng)絡號網(wǎng)絡號總總 數(shù)數(shù)A101B172

6、.16 172.3116C192.168.0 192.168.255256專用專用IP地址地址IPv4地址概念與地址劃分方法地址概念與地址劃分方法10子網(wǎng)號11111111 11111111111111網(wǎng)絡地址子網(wǎng)掩碼()/22網(wǎng)絡號主機號000000000016位6位10位0 7 15 31IPv6地址格式（地址格式（128bit）冒分十六進制表示法冒分十六進制表示法0位壓縮位壓縮需要注意兩個問題：需要注意兩個問題： 在使用零壓縮法時，不能將一個位段的有效0壓縮掉。 冒號在一個地址中只能出現(xiàn)一次。IPv4地址嵌入IPv6地址中，格式：x: x: x: x: x: x

7、:d.d.d.d其前96位采用冒分十六進制表示，后32位地址使用IPv4的點分十進制表示。例如： : 與 :FFFF:IPv6前綴格式前綴格式 IPv6不支持子網(wǎng)掩碼，它只支持前綴長度表示法。 前綴是IPv6地址的一部分，用作IPv6路由或子網(wǎng)標識。格式： IPv6地址/前綴長度n地址類型IPv6前綴表示含義未指定:/128表示不存在的地址，不能被分配給任意節(jié)點環(huán)回地址:1/28表示節(jié)點自身，不能被分配給任意物理接口組播地址FF00:/8表示發(fā)送給某個組播地址鏈路本地地址FE80:/10表示僅在本地鏈路上使用的地址，用于地址配置等場景站點本地地址FE

8、C0:/10表示僅用于站點內(nèi)部的地址，已廢除全球單播地址其他所有表示可被分配到公網(wǎng)的地址，是全球可路由的域名域名與與DNS服務服務 v 主機域名轉(zhuǎn)換成IP地址v .InetAddress 應用進程標識的基本方法應用進程標識的基本方法 傳輸層進程尋址：通過TCP/UDP端口號實現(xiàn)端口號的分配端口號的分配表5-1 UDP常用的熟知端口號表5-2 TCP常用的熟知端口號端口號服務進程說 明端口號服務進程說 明53Domain域名服務20FTP文件傳輸（數(shù)據(jù)連接）67/68DHCP動態(tài)主機配置協(xié)議21FTP文件傳輸（控制連接）69TFTP簡單文件傳輸協(xié)議23TELNET網(wǎng)絡虛擬終端協(xié)議111RPC遠程

9、過程調(diào)用25SMTP簡單郵件傳輸協(xié)議123NTP網(wǎng)絡時間協(xié)議80HTTP超文本傳輸協(xié)議161/162SNMP簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議119NNTP網(wǎng)絡新聞傳輸協(xié)議520RIP路由信息協(xié)議179BGP邊界路由協(xié)議v 客服客服/服務器模型服務器模型C/S工作模式與工作模式與P2P工作模式工作模式l服務器程序在固定的IP地址和熟知的端口號上一直處于打開狀態(tài)l客戶端之間不能夠直接通信P2P網(wǎng)絡并不是一個新的網(wǎng)絡結(jié)構，而是一種新的網(wǎng)絡應用模式由google領導的OHA是一個軟硬件開發(fā)者組織，目標是加速智能移動設備的發(fā)展，提供用戶更多更好更便宜的服務Android與googleAndroid 軟件系列包括操作系統(tǒng)

10、、中間件和一些關鍵應用。Android是基于JAVA的系統(tǒng)，運行在 Linux 2.6核上。Android SDK 提供多種開發(fā)所必要的工具與API。2022-1-2 22Eclipse IDEAndroidSDKAndroidEmulatorAndroidMobileDevice安卓應用程序開發(fā)安卓應用程序開發(fā)Android ManifestResource XMLJava Source Generated ClassJava CompilerAndroid Libraries.dexFileDalvikVMv 建立Android開發(fā)環(huán)境 JDK6以上(一定要JDK，光JRE不夠)JDK7h

11、ttp:/ Eclipse 3.6.2以上Juno 4.2/downloads/ Android SDK(20.0.3)http:/ ADT(20.0.3 Eclipse的插件)http:/ 相應手機連接驅(qū)動（真機調(diào)試）可使用各種手機管家類型的等軟件自動搜索安裝Hello world!HelloAndroidvEclipse自動生成自動生成 new android project HelloAndroidHelloAndroid.javavJava程序程序package com.android.helloAndroid;import android.a

12、pp.Activity;import android.os.Bundle;public class HelloAndroid extends Activity /* Called when the activity is first created. */ Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); R.javavJava程序程序/* AUTO-GENERATED FILE. DO NOT M

13、ODIFY.*/package com.android.helloAndroid;public final class R public static final class attr public static final class drawable public static final int icon=0 x7f020000; public static final class layout public static final int main=0 x7f030000; public static final class string public static final in

14、t app_name=0 x7f040001; public static final int hello=0 x7f040000; main.xmlvXml文件文件Resourcesstrings.xmlvXml文件文件 Hello Android, 2010. HelloAndroid將要顯示內(nèi)容：Hello Android, 2010.RUNRUN模擬運行模擬運行顯示內(nèi)容：Hello Android, 2010.顯示圖像顯示圖像v 增加增加ImageViewAndroid虛擬機虛擬機DalvikvDalvik和標準和標準Java虛擬機虛擬機(JVM)的差別的差別 Dalvik 更適合手機

15、所用的嵌入式環(huán)境，占用內(nèi)存少。 JVM 通用Java虛擬機。vDalvik虛擬機特點虛擬機特點 Dalvik 允許在有限的內(nèi)存中同時運行多個虛擬機實例。 每一個Dalvik 應用作為一個獨立的Linux 進程執(zhí)行。 獨立進程可防止在虛擬機崩潰的時候所有程序都被關閉。 Dalvik 提供了一個擁有較Java少限制許可證的平臺。重要包的描述重要包的描述v Android.app ：提供高層的程序模型、提供基本的運行環(huán)境v Android.content ：包含各種的對設備上的數(shù)據(jù)進行訪問和發(fā)布的類v Android.database ：通過內(nèi)容提供者瀏覽和操作數(shù)據(jù)庫v Android.graphi

16、cs ：底層的圖形庫，可以將它們直接繪制到屏幕上.v Android.location ：定位和相關服務的類v Android.media ：提供一些類管理多種音頻、視頻的媒體接口v A ：提供幫助網(wǎng)絡訪問的類，超過通常的.* 接口v Android.os ：提供了系統(tǒng)服務、消息傳輸、IPC 機制v Android.opengl ：提供OpenGL 的工具v Avider ：提供類訪問Android 的內(nèi)容提供者v Android.telephony ：提供與撥打電話相關的API 交互v Android.view ：提供基礎的用戶界面接口框架v Android.util ：

17、涉及工具性的方法，例如時間日期的操作v Android.webkit ：默認瀏覽器操作接口v Android.widget ：各種UI 元素(大部分可見)在應用程序的屏幕中使用Android的相關文件類型的相關文件類型vJava文件文件-應用程序源文件應用程序源文件 android 本身相當一部分都是用java 編寫而成 android 的應用使用java 來開發(fā)。vClass文件文件-Java編譯后的目標文件編譯后的目標文件 Google使用Dalvik 來運行應用程序 Android的class 文件是編譯過程中的中間目標文件，需要鏈接成dex 文件才能在Dalvik 上運行。Dex文件文

18、件vDex文件文件-Android平臺上的可執(zhí)行文件平臺上的可執(zhí)行文件 Android 虛擬機Dalvik 支持的字節(jié)碼文件格式。 這種虛擬機執(zhí)行的并非Java 字節(jié)碼，而是另一種字節(jié)碼：dex 格式的字節(jié)碼。 在編譯Java 代碼之后，通過Android 平臺上的工具可以將Java 字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成Dex 字節(jié)碼。 Dalvik VM 針對手機程式/CPU 做過最佳化，可以同時執(zhí)行許多VM 而不會占用太多資源。Apk文件文件vApk文件文件-Android上的安裝文件上的安裝文件 Apk 是Android 安裝包的擴展名，一個Android 安裝包包含了與該Android 應用程序相關的所有文件。 apk文件將AndroidManifest.xml文件、應用程序代