电子课件章计算机网络基础

计算机网络基础本讲大纲：支持网站：2、网络协议介绍3、端口及套接字介绍1、局域网与因特网介绍局域网与因特网介绍

为了实现两台计算机的通信，必须要用一条网络线路连接两台计算机，如图所示。

服务器是指提供信息的计算机或程序，客户机是指请求信息的计算机或程序，网络则主要是用来连接服务器与客户机实现两者相互通信的。但有时，在某个网络中很难将服务器与客户机区分开。通常所说的“局域网”（LocalAreaNetwork，LAN），就是指在某一区域内由多台计算机通过一定形式连接起来的计算机组。局域网可以由两台计算机组成，也可以由同一区域内的上千台计算机组成。由LAN延伸到更大的范围，这样的网络称为“广域网”（WideAreaNetwork，WAN）。大家熟悉的因特网（Internet），就是由无数的LAN和WAN组成。网络协议介绍（1）1．IP协议IP其实是InternetProtocol的简称，由此明显可知它是一种“网络协议”。Internet网络采用的协议是TCP/IP协议，其全称是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol。Internet依靠TCP/IP协议，在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet网上存在数以亿计的主机，每一台主机在网络上通过为其分配的Internet地址表示自己，这个地址就是IP地址。到目前为止，IP地址用4个字节，也就是32位的二进制数来表示，称为IPv4。为了便于使用，通常取用每个字节的十进制数，并且每个字节之间用圆点隔开来表示IP地址，如。现在人们正在试验使用16个字节来表示IP地址，这就是IPv6，但IPv6还没有投入使用。TCP/IP模式是一种层次结构，共分为4层，分别为应用层、传输层、互联网层和主机到网络层，各层实现特定的功能，提供特定的服务和访问接口，并具有相对的独立性，如图所示。网络协议介绍（2）2．TCP与UDP协议在网络协议栈中，有两个高级协议是网络应用程序编写者应该了解的，分别是“传输控制协议”（TransmissionControlProtocol，TCP）与“用户数据报协议”（UserDatagramProtocol，UDP）。TCP协议是一种以固接连线为基础的协议，可提供两台计算机间可靠的数据传送。TCP可以保证从一端将数据传送至连接的另一端时，数据能够确实送达，而且送达的数据的排列顺序和送出时的顺序相同。因此，该协议适合可靠性要求比较高的场合。就想拨打电话一样，必须先拨号给对方，等两端确定连接后，相互能听到对方说话，也知道对方回应的是什么。HTTP、FTP和Telnet等都需要使用可靠的通信频道，例如HTTP从某个URL读取数据时，如果收到的数据顺序与发送时不相同，可能就会出现一个混乱的HTML文件或一些无效的信息。UDP是无连接通信协议，不保证可靠的数据传输，但能够向若干个目标发送数据，接收发自若干个源的数据。UDP是以独立发送数据包的方式进行。这种方式就像邮递员送信给收信人，可以寄出很多信给同一个人，而每一封信都是相对独立的，每封信送达的顺序并不重要，而收信人接收信件的顺序也不能保证与寄出信件的顺序相同。UDP协议适用于一些对数据准确性要求不高的场合，例如网络聊天室、在线影片等。由于TCP协议在认证上存在额外的耗费，因此有可能使传输速度减慢；此时UDP协议可能会更适合这些对传输速度和时效要求非常高的网站，即使有一小部分数据包遗失或传送顺序有所不同，也不会严重危害该项通信。技巧：一些防火墙和路由器会设置成不允许UDP数据包传输，因此若遇到UDP连接方面的问题，应先确定是否允许UDP协议。网络协议介绍（3）3．POP3协议POP（PostOfficeProtocol，邮局协议）协议用于电子邮件的接收，现在常用第3版，所以称为POP3。通过POP3协议，客户机登录到服务器后，可以对自己的邮件进行删除，或是下载到本地。命令描述USER此命令与下面的PASS命令若都发送成功，将使状态转换PASS用户名所对应的密码APOPMD5消息摘要STAT请求服务器发回关于邮箱的统计资料（邮件总数和总字节数）UIDL回送邮件唯一标识符LIST回送邮件数量和每个邮件的大小RETR回送由参数标识的邮件的全部文本DELE服务器将由参数标识的邮件标记为删除，由QUIT命令执行RSET服务器将重置所有标记为删除的邮件，用于撤销DELE命令TOP服务器将回送由参数标识的邮件前n行内容，n是正整数NOOP服务器返回一个肯定的响应，不做任何操作QUIT退出端口及套接字介绍

一般而言，一台计算机只有单一的连到网络的“物理连接”（PhysicalConnection），所有的数据都通过此连接对内、对外送达特定的计算机，这就是端口。网络程序设计中的端口（Port）并非真实的物理存在，而是一个假想的连接装置。端口被规定为一个在0～65535之间的整数。HTTP服务一般使用80端口，FTP服务使用21端口。假如一台计算机提供了HTTP、FTP等多种服务，则客户机将通过不同的端口来确定连接到服务器的哪项服务上，如图所示。

技巧：0～1023之间的端口号通常用于一些比较知名的网络服务和应用，普通网络应用程序则应该使用1024以上的端口号，以避免该端口号被另一个应用或系统服务所用。

网络程序中的套接字（Socket