TCP-IP Socket网络编程 .ppt

TCP/IP Socket网络编程 TCP/IP Socket网络编程Version: 2007-12-15 赫卫卿 deane@mail.ustc.edu.cn 2007-12-15 内容大纲 Internet与TCP/IP协议 TCP/IP协议体系结构与OSI模型 Socket编程接口 Windows Socket Linux Socket TCP/IP网络程序框架与示例 Internet与TCP/IP协议 第一节 Internet与TCP/IP协议 Internet的历史 Internet－“冷战”的产物 1957年10月和11月，前苏联先后有两颗“Sputnik”卫星上天 1958年美国总统艾森豪威尔向美国国会提出建立DARPA (Defense Advanced Research Project Agency)，即国防部高级研究计划署，简称ARPA 1968年6月DARPA提出“资源共享计算机网络” (Resource Sharing Computer Networks)，目的在于让DARPA的所有电脑互连起来，这个网络就叫做ARPAnet，即“阿帕网”，是Interne的最早雏形 网络互联促成了TCP/IP协议的产生 早期的ARPAnet使用网络控制协议(Network Control Protocol，NCP)，不能互联不同类型的计算机和不同类型的操作系统，没有纠错功能 1973年由Kahn和Vinton Cerf两人合作为ARPAnet开发了新的互联协议。 1974年12月两人正式发表第一份TCP协议详细说明，但此协议有信包丢失时不能得到有效的纠正 网络互联促成了TCP/IP协议的产生 TCP协议分成了两个不同的协议： 用来检测网络传输中差错的传输控制协议TCP 专门负责对不同网络进行互联的互联网协议IP 从此TCP/IP协议诞生 1983年ARPAnet上停止使用NCP，互联网上的主机全部使用TCP/IP协议，TCP/IP协议成为Internet中的“世界语” Internet与TCP/IP协议 第二节 TCP/IP协议体系结构 与OSI模型 网络的体系结构 网络采用分而治之的方法设计，将网络的功能划分为不同的模块，以分层的形式有机组合在一起。 每层实现不同的功能，其内部实现方法对外部其他层次来说透明，每层向上层提供服务，也可以使用下层提供的服务 网络体系结构即指网络的层次结构和每层所使用协议的集合 两类非常重要的体系结构：OSI与TCP/IP OSI开放系统互联模型 OSI模型相关的协议已经很少使用，但模型本身非常通用 共有七层 TCP/IP协议族的体系结构 TCP/IP协议是Internet事实上的工业标准。 一共有四层 TCP/IP协议与OSI参考模型的对应关系 TCP/IP协议通信模型 数据的封装与传递过程 一些基本概念 IP地址 端口号 字节序 IP地址 IP地址是Internet中主机的标识 Internet中的主机要与别的机器通信必须具有一个IP地址 一个IP地址为32位（IPV4），或者128位（IPV6） 每个数据包都必须携带目的IP地址和源IP地址，路由器依靠此信息为数据包选择路由 特殊的IP地址：广播地址、多播地址 表示形式：常用点分形式，如202.38.64.10，最后都会转换为一个32位的整数。 IP地址分级 子网掩码 端口号 为了区分一台主机接收到的数据包应该递交给哪个进程来进行处理，使用端口号 TCP端口号与UDP端口号独立 端口号一般由IANA (Internet Assigned Numbers Authority) 管理 众所周知端口：1~1023，1~255之间为大部分众所周知端口，256~1023端口通常由UNIX占用 注册端口：1024~49151 动态或私有端口：49151~65535 端到端通信数据包投递过程 一个比喻 如果把IP数据包的投递过程看成是给远方的一位朋友寄一封信，那么 IP地址就是这位朋友的所在位置，如安徽合肥中国科大计算系（依靠此信息进行路由） 端口号就是这位朋友的名字（依靠这个信息最终把这封信交付给这位收信者） 字节序 大尾端(Big-Endian):字节的高位在内存中放在存储单元的起始位置 小尾端(Little-Endian):与大尾端相反 字节序 网络字节序（NBO，Network Byte Order） 使用统一的字节顺序，避免兼容性问题 主机字节序（HBO，Host Byte Order） 不同的机器HBO是不一样的，这与CPU的设计有关 Motorola 68K系列，HBO与NBO是一致的 Intel X86系列，HBO与NBO不一致 Internet与TCP/IP协议 第三节 Socket