DCS讲稿实验六

第六章网络编程 内容及要求 1 网络基础知识2 OSI TCP IP模型3 利用Winsock控件编写简单的数据交换程序重点 TCP IP模型 TCP与UDP协议的定义及区别 利用Winsock控件编写简单的数据交换程序难点 利用Winsock控件编写简单的数据交换程序 计算机网络 什么是计算机网络呢 1 定义 把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来 在功能完善的软件和协议的管理下实现网络中资源共享系统2 由定义可知 1 计算机网络是 通信技术 与 计算机技术 的结合产物 2 数据交换是基础 资源交换为目的 两台计算机通过网络进行通信 A B 192 168 0 118 192 168 0 10 协议 协议 端口 端口 IP地址 为了使Internet上的众多电脑主机在通信时能够相互识别 Internet上的每一台主机都分配有一个唯一的32位地址 该地址称为IP地址 也称作网际地址 IP地址由4个数组成 每个数可取值0 255 各数之间用一个点号 分开 如 202 103 8 46 InternetIP地址由InterNIC Internet网络信息中心 统一负责全球地址的规划 管理 通常每个国家需成立一个组织 统一向有关国际组织申请IP地址 然后再分配给客户 一个IP地址定位一台主机 因特网上的IP地址具有全球唯一性 协议 网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢 就像我们说话用某种语言一样 在网络上的各台计算机之间也有一种语言 这就是网络协议 不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信 为进行网络中的数据交换 通信 而建立的规则 标准或约定 语义 语法 时序 端口 计算机端口 port 可以认为是计算机与外界通讯交流的出口 其中硬件领域的端口又称接口 如 USB端口 串行端口等 软件领域的端口一般指网络中面向连接服务和无连接服务的通信协议端口 是一种抽象的软件结构 包括一些数据结构和I O 基本输入输出 缓冲区 端口用一个整数来表示 即端口号 端口号跟协议相关 端口通常称为协议端口 protocolport 简称端口 端口使用一个16位的数字来表示 它的范围是0 65535 1024以下的端口号保留给预定义的服务 例如 http使用80端口 网络的状况 多种通信媒介 有线 无线 不同种类的设备 通用 专用 不同的操作系统 Unix Windows 不同的应用环境 固定 移动 不同业务种类 分时 交互 实时 用户业务的延续性 不允许出现大的跌宕起伏 它们互相交织 形成了非常复杂的系统应用环境 网络异质性问题的解决 网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作性 并满足各种业务需求的一种粘合剂 它营造了一种 生存空间 任何厂商的任何产品 以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则 就能够在其中生存并发展 网络体系结构解决异质性问题采用的是分层方法 把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的 单一的问题 在不同层上予以解决 就像我们在编程时把问题分解为很多小的模块来解决一样 ISO OSI七层参考模型 OSI OpenSystemInterconnection 参考模型将网络的不同功能划分为7层 应用层 表示层 物理层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 处理网络应用 数据表示 端到端的连接 寻址和最短路径 监测和纠正数据帧传输错误 二进制传输 应用层 表示层 物理层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 应用层 表示层 物理层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 处理网络应用 数据表示 管理主机间通信 端到端的连接 二进制传输 应用层 表示层 物理层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 对等通信的方式 发送端 接收端 A B 数据封装 数据拆封 对等层实体之间虚拟通信 数据封装 一台计算机要发送数据到另一台计算机 数据首先必须打包 打包的过程称为封装 封装就是在数据前面加上特定的协议头部 数据 数据 协议头 http www sunxin org 数据 数据 协议头 对等通信示例 你好 Hello 传真 中国教师 翻译 秘书 Hallo Hello 传真 德国教师 翻译 秘书 对交谈内容的共识 用英语对话 使用传真通信 P3 P2 P1 物理通信线路 对等层通信的实质 对等层实体之间虚拟通信 下层向上层提供服务 实际通信在最底层完成 OSI各层所使用的协议 应用层 远程登录协议Telnet 文件传输协议FTP 超文本传输协议HTTP 域名服务DNS 简单邮件传输协议SMTP 邮局协议POP3等 传输层 传输控制协议TCP 用户数据报协议UDP TCP 面向连接的可靠的传输协议 可确保数据传送的次序和传输的可靠性 UDP 是无连接的 不可靠的传输协议 它的优点是灵活方便 迅速 特别适合于传送少量零星的报文 但无连接服务不能防止报文的丢失 重复或失序 网络层 网际协议IP Internet互联网控制报文协议ICMP Internet组管理协议IGMP TCP IP模型 TCP IP起源于美国国防部高级研究规划署 DARPA 的一项研究计划 实现若干台主机的相互通信 现在TCP IP已成为Internet上通信的工业标准 TCP IP模型包括4个层次 应用层传输层网络层网络接口 TCP IP与OSI参考模型的对应关系 7654321 OSI参考模型 TCP IP模型 套接字 socket 的引入 为了能够方便的开发网络应用软件 由美国伯克利大学在Unix上推出了一种应用程序访问通信协议的操作系统调用socket 套接字 Socket实际在计算机中提供了一个通信端口 可以通过这个端口与任何一个具有Socket接口的计算机通信 应用程序在网络上传输 接收的信息都通过这个Socket接口来实现 socket的出现 使程序员可以很方便地访问TCP IP 从而开发各种网络应用的程序 随着Unix的应用推广 套接字在编写网络软件中得到了极大的普及 后来 套接字又被引进了Windows等操作系统中 VB语言也引入了套接字编程模型 Winsock控件 应用程序1 应用程序2 网络编程界面 例如winsocket 网络通信协议界面 例如TCP IP 操作系统 例如Windows 物理通信介质 应用程序与winsocket的关系 Winsock控件的方法 Winsock控件的事件 基于TCP的Winsock网络编程 Server Server Client 调用Winsock控件创建一个服务器端套接字 并绑定到指定端口上 监听连接请求 如果客户端请求连接 则接受连接 处理请求 主要指在界面上显示接收的数据 同时也可以给客户机发送数据 最后关闭通信套接字 调用Winsock控件创建一个客户端套接字 并连接到服务器端 建立和服务器的连接 发送数据