第1章 基本网络概念

1、互联网编程互联网编程蔡树66162）周二晚上7：30 - 9：30南区计算机与软件学院701/830实验课：南区计算机与软件学院A302v网络网络 几个基础概念 传输介质、节点、主机、地址、大字节序（网络字节序）、小字节序 3种交换技术 电路交换（线路/电话交换） 报文交换 分组交换（包交换） 电话交换（线路交换）电话交换（线路交换） 线路建立：发送方提出连接请求，完成逐个结点的接续过程。 建立由源站到目的站的传输链路。 数据传输：全双工传输 电路拆除：数据传输结束，由源站（目的站）提出终止通信。 各结点拆除相应的连接，释放信道资源。报文交换报文交换（存储转发存储转发

2、） 过程：过程：结点接收一个报文之后，报文缓存（存储设备），根据报文中目的地址转发到下一个结点（如此往复，直到报文到达目的站）。 特点：特点：不需要通信双方预先建立专用的数据通路（无需建立链路、拆除链路过程）。 缺点：缺点：需要对的完整报文进行存储/转发，结点存储/转发的时延较大，不适用于高实时性通信。交换技术：分组交换交换技术：分组交换 属于“存储/转发”交换方式 报文被划分为分组，每个分组独立转发交换技术：分组交换交换技术：分组交换 数据报交换任何分组都当作单独的“小报文”处理，以报文交换方式单独处理分组 虚电路交换通信双方在开始发送和接收分组之前，需要建立逻辑链路（虚电路）。所有分组都必

3、须沿着事先建立的虚电路传输，需要虚呼叫建立和拆除。三种三种交换技术交换技术网络协议网络协议u 采用统一的信息交换规则，规定信息格式，规定如何发送和接收信息网络网络协议分层协议分层u 将网络的整体功能分解为功能层，用协议规定功能。u 同等功能层之间采用协议进行。u 相邻功能层之间采用接口进行交互。用户（写信人）用户（收信人）邮政局邮政局运输部门运输部门用户子系统邮政子系统运输子系统用户间约定邮局间约定运输部门间约定用户/邮局约定邮局/运输部门约定甲地乙地 邮政系统分层模型网络体系结构网络体系结构7 应用层6 表示层5 会话层4 传输层3 网络层2 数据链路层1 物理层应用层(HTTP,DNS,S

4、NMPTELNET,FTP,SMTP)传输层TCP,UDP网络互连层IP网络接口层/主机网络层TCP/IPISO-OSITCP/IP与ISO-OSI体系结果的对比分层模型分层模型、各层协议的集合各层协议的集合应用层传输层网络层数据链路层物理层54321 原理性的网络体系结构1. 1. 物理层物理层：透明地传送比特流2. 2. 数据链路层数据链路层：在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。3. 3. 网络层网络层：完成主机间报文传输，选择合适的路由，使发送方报文能够正确无误地按照地址找到目的站，并交付给目的站。4. 4. 传输层传输层：进行通信的两个进程之间提供一个可靠的端到端的服

5、务。5. 5. 应用层应用层：确定进程之间通信的性质，满足用户的需要。网络体系结构网络体系结构IP、TCP和和UDPIPv4地址的点分十进制表示法地址的点分十进制表示法v 地址长度：32位，用点分十进制（x.x.x.x）表示（x=0255）标准标准IPv4地址的分类地址的分类特殊特殊IP地址地址网络标识网络标识主机标识主机标识意意 义义全0全0代表本网络上的本主机全0主机号代表本网络上的某个主机网络号全0代表指定的一个网络全1全1只限本网络上进行广播（受限广播地址）网络号全1对网络号上所有主机进行广播（直接广播地址）127用作本地循环测试（loopback test）类别类别网络号网络号总总

6、数数A101B172.16 172.3116C192.168.0 192.168.255256专用专用IP地址地址IPv4地址概念与地址划分方法地址概念与地址划分方法10子网号11111111 11111111111111网络地址子网掩码()/22网络号主机号000000000016位6位10位0 7 15 31IPv6地址格式（地址格式（128bit）冒分十六进制表示法冒分十六进制表示法0位压缩位压缩需要注意两个问题：需要注意两个问题： 在使用零压缩法时，不能将一个位段的有效0压缩掉。 冒号在一个地址中只能出现一次。IPv4地址嵌入IPv6地址中，格式：x: x:

7、x: x: x: x:d.d.d.d其前96位采用冒分十六进制表示，后32位地址使用IPv4的点分十进制表示。例如： : 与 :FFFF:IPv6前缀格式前缀格式 IPv6不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法。 前缀是IPv6地址的一部分，用作IPv6路由或子网标识。格式： IPv6地址/前缀长度n地址类型IPv6前缀表示含义未指定:/128表示不存在的地址，不能被分配给任意节点环回地址:1/28表示节点自身，不能被分配给任意物理接口组播地址FF00:/8表示发送给某个组播地址链路本地地址FE80:/10表示仅在本地链路上使用的地址，用于地址配置等

8、场景站点本地地址FEC0:/10表示仅用于站点内部的地址，已废除全球单播地址其他所有表示可被分配到公网的地址，是全球可路由的域名域名与与DNS服务服务 v 主机域名转换成IP地址v .InetAddress 应用进程标识的基本方法应用进程标识的基本方法 传输层进程寻址：通过TCP/UDP端口号实现端口号的分配端口号的分配表5-1 UDP常用的熟知端口号表5-2 TCP常用的熟知端口号端口号服务进程说 明端口号服务进程说 明53Domain域名服务20FTP文件传输（数据连接）67/68DHCP动态主机配置协议21FTP文件传输（控制连接）69TFTP简单文件传输协议23TELNET网络虚拟终端

9、协议111RPC远程过程调用25SMTP简单邮件传输协议123NTP网络时间协议80HTTP超文本传输协议161/162SNMP简单网络管理协议119NNTP网络新闻传输协议520RIP路由信息协议179BGP边界路由协议v 客服客服/服务器模型服务器模型C/S工作模式与工作模式与P2P工作模式工作模式l服务器程序在固定的IP地址和熟知的端口号上一直处于打开状态l客户端之间不能够直接通信P2P网络并不是一个新的网络结构，而是一种新的网络应用模式由google领导的OHA是一个软硬件开发者组织，目标是加速智能移动设备的发展，提供用户更多更好更便宜的服务Android与googleAndroid

10、软件系列包括操作系统、中间件和一些关键应用。Android是基于JAVA的系统，运行在 Linux 2.6核上。Android SDK 提供多种开发所必要的工具与API。2021-11-3 22Eclipse IDEAndroidSDKAndroidEmulatorAndroidMobileDevice安卓应用程序开发安卓应用程序开发Android ManifestResource XMLJava Source Generated ClassJava CompilerAndroid Libraries.dexFileDalvikVMv 建立Android开发环境 JDK6以上(一定要JDK，光

11、JRE不够)JDK7http:/ 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:/ 相应手机连接驱动（真机调试）可使用各种手机管家类型的等软件自动搜索安装Hello world!HelloAndroidvEclipse自动生成自动生成 new android project HelloAndroidHelloAndroid.javavJava程序程序package com.android.helloAndroid;impor

12、t android.app.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 FIL

13、E. DO NOT MODIFY.*/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 stat

14、ic final int 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将要显示内容：Hello Android, 2010.RUNRUN模拟运行模拟运行显示内容：Hello Android, 2010.显示图像显示图像v 增加增加ImageViewAndroid虚拟机虚拟机DalvikvDalvik和标准和标准Java虚拟机虚拟机(JVM)的差别的差别 D

15、alvik 更适合手机所用的嵌入式环境，占用内存少。 JVM 通用Java虚拟机。vDalvik虚拟机特点虚拟机特点 Dalvik 允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机实例。 每一个Dalvik 应用作为一个独立的Linux 进程执行。 独立进程可防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。 Dalvik 提供了一个拥有较Java少限制许可证的平台。重要包的描述重要包的描述v Android.app ：提供高层的程序模型、提供基本的运行环境v Android.content ：包含各种的对设备上的数据进行访问和发布的类v Android.database ：通过内容提供者浏览和操作数据库v And

16、roid.graphics ：底层的图形库，可以将它们直接绘制到屏幕上.v Android.location ：定位和相关服务的类v Android.media ：提供一些类管理多种音频、视频的媒体接口v A ：提供帮助网络访问的类，超过通常的.* 接口v Android.os ：提供了系统服务、消息传输、IPC 机制v Android.opengl ：提供OpenGL 的工具v Avider ：提供类访问Android 的内容提供者v Android.telephony ：提供与拨打电话相关的API 交互v Android.view ：提供基础的用户界面接口框架v And

17、roid.util ：涉及工具性的方法，例如时间日期的操作v Android.webkit ：默认浏览器操作接口v Android.widget ：各种UI 元素(大部分可见)在应用程序的屏幕中使用Android的相关文件类型的相关文件类型vJava文件文件-应用程序源文件应用程序源文件 android 本身相当一部分都是用java 编写而成 android 的应用使用java 来开发。vClass文件文件-Java编译后的目标文件编译后的目标文件 Google使用Dalvik 来运行应用程序 Android的class 文件是编译过程中的中间目标文件，需要链接成dex 文件才能在Dalvik

18、 上运行。Dex文件文件vDex文件文件-Android平台上的可执行文件平台上的可执行文件 Android 虚拟机Dalvik 支持的字节码文件格式。 这种虚拟机执行的并非Java 字节码，而是另一种字节码：dex 格式的字节码。 在编译Java 代码之后，通过Android 平台上的工具可以将Java 字节码转换成Dex 字节码。 Dalvik VM 针对手机程式/CPU 做过最佳化，可以同时执行许多VM 而不会占用太多资源。Apk文件文件vApk文件文件-Android上的安装文件上的安装文件 Apk 是Android 安装包的扩展名，一个Android 安装包包含了与该Android 应用程序相关的所有文件。 apk文件将AndroidManifest.xml文件、应用程序代