電子課件章計算機網絡基礎

計算機網絡基礎本講大綱：支持網站：2、網絡協(xié)議介紹3、端口及套接字介紹1、局域網與因特網介紹局域網與因特網介紹

為了實現(xiàn)兩臺計算機的通信，必須要用一條網絡線路連接兩臺計算機，如圖所示。

服務器是指提供信息的計算機或程序，客戶機是指請求信息的計算機或程序，網絡則主要是用來連接服務器與客戶機實現(xiàn)兩者相互通信的。但有時，在某個網絡中很難將服務器與客戶機區(qū)分開。通常所說的“局域網”（LocalAreaNetwork，LAN），就是指在某一區(qū)域內由多臺計算機通過一定形式連接起來的計算機組。局域網可以由兩臺計算機組成，也可以由同一區(qū)域內的上千臺計算機組成。由LAN延伸到更大的范圍，這樣的網絡稱為“廣域網”（WideAreaNetwork，WAN）。大家熟悉的因特網（Internet），就是由無數(shù)的LAN和WAN組成。網絡協(xié)議介紹（1）1．IP協(xié)議IP其實是InternetProtocol的簡稱，由此明顯可知它是一種“網絡協(xié)議”。Internet網絡采用的協(xié)議是TCP/IP協(xié)議，其全稱是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol。Internet依靠TCP/IP協(xié)議，在全球范圍內實現(xiàn)不同硬件結構、不同操作系統(tǒng)、不同網絡系統(tǒng)的互聯(lián)。在Internet網上存在數(shù)以億計的主機，每一臺主機在網絡上通過為其分配的Internet地址表示自己，這個地址就是IP地址。到目前為止，IP地址用4個字節(jié)，也就是32位的二進制數(shù)來表示，稱為IPv4。為了便于使用，通常取用每個字節(jié)的十進制數(shù)，并且每個字節(jié)之間用圓點隔開來表示IP地址，如?，F(xiàn)在人們正在試驗使用16個字節(jié)來表示IP地址，這就是IPv6，但IPv6還沒有投入使用。TCP/IP模式是一種層次結構，共分為4層，分別為應用層、傳輸層、互聯(lián)網層和主機到網絡層，各層實現(xiàn)特定的功能，提供特定的服務和訪問接口，并具有相對的獨立性，如圖所示。網絡協(xié)議介紹（2）2．TCP與UDP協(xié)議在網絡協(xié)議棧中，有兩個高級協(xié)議是網絡應用程序編寫者應該了解的，分別是“傳輸控制協(xié)議”（TransmissionControlProtocol，TCP）與“用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議”（UserDatagramProtocol，UDP）。TCP協(xié)議是一種以固接連線為基礎的協(xié)議，可提供兩臺計算機間可靠的數(shù)據(jù)傳送。TCP可以保證從一端將數(shù)據(jù)傳送至連接的另一端時，數(shù)據(jù)能夠確實送達，而且送達的數(shù)據(jù)的排列順序和送出時的順序相同。因此，該協(xié)議適合可靠性要求比較高的場合。就想撥打電話一樣，必須先撥號給對方，等兩端確定連接后，相互能聽到對方說話，也知道對方回應的是什么。HTTP、FTP和Telnet等都需要使用可靠的通信頻道，例如HTTP從某個URL讀取數(shù)據(jù)時，如果收到的數(shù)據(jù)順序與發(fā)送時不相同，可能就會出現(xiàn)一個混亂的HTML文件或一些無效的信息。UDP是無連接通信協(xié)議，不保證可靠的數(shù)據(jù)傳輸，但能夠向若干個目標發(fā)送數(shù)據(jù)，接收發(fā)自若干個源的數(shù)據(jù)。UDP是以獨立發(fā)送數(shù)據(jù)包的方式進行。這種方式就像郵遞員送信給收信人，可以寄出很多信給同一個人，而每一封信都是相對獨立的，每封信送達的順序并不重要，而收信人接收信件的順序也不能保證與寄出信件的順序相同。UDP協(xié)議適用于一些對數(shù)據(jù)準確性要求不高的場合，例如網絡聊天室、在線影片等。由于TCP協(xié)議在認證上存在額外的耗費，因此有可能使傳輸速度減慢；此時UDP協(xié)議可能會更適合這些對傳輸速度和時效要求非常高的網站，即使有一小部分數(shù)據(jù)包遺失或傳送順序有所不同，也不會嚴重危害該項通信。技巧：一些防火墻和路由器會設置成不允許UDP數(shù)據(jù)包傳輸，因此若遇到UDP連接方面的問題，應先確定是否允許UDP協(xié)議。網絡協(xié)議介紹（3）3．POP3協(xié)議POP（PostOfficeProtocol，郵局協(xié)議）協(xié)議用于電子郵件的接收，現(xiàn)在常用第3版，所以稱為POP3。通過POP3協(xié)議，客戶機登錄到服務器后，可以對自己的郵件進行刪除，或是下載到本地。命令描述USER此命令與下面的PASS命令若都發(fā)送成功，將使狀態(tài)轉換PASS用戶名所對應的密碼APOPMD5消息摘要STAT請求服務器發(fā)回關于郵箱的統(tǒng)計資料（郵件總數(shù)和總字節(jié)數(shù)）UIDL回送郵件唯一標識符LIST回送郵件數(shù)量和每個郵件的大小RETR回送由參數(shù)標識的郵件的全部文本DELE服務器將由參數(shù)標識的郵件標記為刪除，由QUIT命令執(zhí)行RSET服務器將重置所有標記為刪除的郵件，用于撤銷DELE命令TOP服務器將回送由參數(shù)標識的郵件前n行內容，n是正整數(shù)NOOP服務器返回一個肯定的響應，不做任何操作QUIT退出端口及套接字介紹

一般而言，一臺計算機只有單一的連到網絡的“物理連接”（PhysicalConnection），所有的數(shù)據(jù)都通過此連接對內、對外送達特定的計算機，這就是端口。網絡程序設計中的端口（Port）并非真實的物理存在，而是一個假想的連接裝置。端口被規(guī)定為一個在0～65535之間的整數(shù)。HTTP服務一般使用80端口，F(xiàn)TP服務使用21端口。假如一臺計算機提供了HTTP、FTP等多種服務，則客戶機將通過不同的端口來確定連接到服務器的哪項服務上，如圖所示。

技巧：0～1023之間的端口號通常用于一些比較知名的網絡服務和應用，普通網絡應用程序則應該使用1024以上的端口號，以避免該端口號被另一個應用或系統(tǒng)服務所用。

網絡程序中的套接字（Socket