网络程序开发基础知识.ppt

* * 第1章 网络程序开发基础知识 1.1 网络通信模型及分类 1.2 TCP/IP网络模型及协议 1.3 网络程序通信机制 本章教学主要内容 1.1 网络通信模型及分类 1.1.1 分散式、集中式与分布式系统 1.1.2 C/S、B/S与P2P网络通信架构 1.1.1 分散式、集中式与分布式系统 分散式系统 在分散式系统中，用户只需负责管理自己的计算机系统，各自独立的系统之间没有资源或信息的交换或共享，由此引起大量共享数据的重复存储，造成数据冗余，容易导致共享的一组间不同用户之间数据的不一致性，同时造成硬件的运营维护等成本大量增加。 1.1.1 分散式、集中式与分布式系统 集中式系统 在集中式系统中，通过一台主计算机保存共享的全部数据，用户通过终端连接到这台主计算机进行数据访问。终端包含键盘和显示器，使用通信链路接收和发送数据。 优点： 资源集中，硬件成本低，数据共享访问方便，减小或消除了数据的冗余与不一致。 缺点： 可靠性不如分散式，一旦主机出现故障，整个系统都会瘫痪； 由于系统为所有用户共享，无法满足特殊用户的计算需要，系统响应较慢 1.1.1 分散式、集中式与分布式系统 分布式系统 分布式系统是集中式和分散式系统的混合，由多个连接起来的独立计算机组成。 相比于计算机网络，分布式系统的资源以透明的形式供给用户使用，用户在使用资源时无需知道该资源是本地的还是远程的，对于远程资源也可以像本地资源一样任意调用，而计算机网络则需要先知道资源的位置，与资源所在的主机建立连接后才能使用； 分布式系统具有高度的内聚性，每个数据库分布节点高度自治，有本地的数据库管理系统。 分布式系统的著名例子是万维网（World Wide Web），在万维网中，所有的Web看起来就好像是放在一个主机上一样。 分布式系统与计算机网络在物理结构上基本相同，它们的区别主要在软件层面 1.1.2 C/S、B/S与P2P架构 C/S模型 C/S（Client/Server）模型也叫做C/S结构，即客户机/服务器结构，它是在分散式、集中式和分布式系统的基础之上发展出来的，当前的大多数通信网络都是这种模型。 C/S模型将一个网络事务处理分为两部分，一部分是客户端（Client），主要负责界面和处理业务逻辑，并为用户提供网络请求服务的接口，如数据查询请求；一部分是服务器端（Server），一般以数据处理能力较强的数据库管理系统作为后台，负责接受和处理用户对服务的请求，并将这些服务透明地提供给用户。 1.1.2 C/S、B/S与P2P架构 C/S模型 C/S结构工作示意图 1.1.2 C/S、B/S与P2P架构 C/S模型的优点 技术较为成熟，其特点是交互性强，具有安全的存取模式，网络通信量低，响应速度快，利于处理大量的数据，可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到客户端和服务器端来实现，既适用于实际应用程序，又适用于统一的计算和处理 。 C/S模型的缺点 该结构的程序为针对性开发，不能灵活变更，维护和管理的难度比较大。通常只局限于小型局域网，不利于扩展。 1.1.2 C/S、B/S与P2P架构 B/S模型 浏览器/服务器模式，也叫B/S结构。它只安装维护一个服务器（Server），而客户端采用浏览器（Browse）运行软件。 B/S结构是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的变化和改进。它和C/S并没有本质区别，是C/S模型的一种特例，特殊在于这种模型必须使用HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传送协议）。 1.1.2 C/S、B/S与P2P架构 B/S模型 采用的是三层客户/服务器结构，在数据管理层（Server）和用户界面层（Client）增加了一层结构，称为中间件（Middleware）,使整个体系分为了三层。 三层结构是伴随着中间件技术的成熟而兴起的，核心概念是利用中间件将应用分别表示为表示层、业务逻辑层和数据存储层三个不同的处理层。 1.1.2 C/S、B/S与P2P架构 B/S模型 B/S结构工作示意图 1.1.2 C/S、B/S与P2P架构 P2P模型 P2P（Peer-to-Peer）称为对等互连模型。在此环境中，网络上的各台主机具有相同的功能，无主从之分，任一台计算机都是既可当服务器，设定共享资源供网络中其它计算机使用，又可以作为工作站。 从程序实现来说，一个应用程序同时起到客户端和服务器的作用。 小型局域网常用的组网方式，其优点是配置容易，通信便利，成本低；缺点是可靠性不如C/S模型，易遭黑客攻击。 1.2 TCP/IP网络架构 1.2.1 TCP/IP网络架构 1.2.2 TCP协议和UDP协议 1.2.3 IP协议 1.2.1 TCP/IP网络架构 TCP/I