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计算机网络 王占全 zhqwang@ 引入传输层的原因 消除网络层的不可靠性； 提供从源端主机到目的端主机的可靠的、与实际使用的网络无关的与端口相关的信息传输。 本章学习要求： 网络环境中分布式进程通信的基本概念 进程相互作用的Client/Server模型 传输层的基本功能与服务质量 用户数据报协议UDP 传输控制协议TCP 7.1.1 单机系统中的进程通信方法 进程和进程通信是操作系统中的一个最基本的概念； 程序是一个在时间上按照严格次序的前后相继的操作序列，是一个静态的概念； 进程是一个动态的概念，它是一个程序对某个数据集的执行过程； 正在运行的进程叫做运行态； 等待分配CPU的进程叫做就绪态； 等待其它的条件的进程叫做等待态； 进程状态反映出进程执行过程的变化； 要保证系统正常地工作，操作系统必须对进程的创建、撤消与状态转换进行控制； 从进程的观点看，操作系统的核心则是控制和协调这些进程的运行，解决进程之间的通信。 在解决单机环境下操作系统的进程通信中： 目前常用的通信机制有消息机制、管道通信等 BSD UNIX 引入了管道（pipe）、命名管道（named pipe）和软中断信号（signal）机制； ATT UNIX引入了消息（message）、共享存储区（shared memory）和信号量（semaphore）等； UNIX系统的消息、共享存储区和信号量统称为进程通信（inter process communication，IPC）机制； 网络环境中分布式进程通信的特点 用一句最简单的话去描述计算机网络，那就是： 计算机网络是分布在不同地理位置的多台独立的计算机系统的集合； “独立的计算机系统”意味着联网的每一台计算机的操作与资源是由自己的操作系统所管理； 用户共享的网络资源及网络所能提供的服务功能最终是通过网络环境中的分布式进程通信来实现的。 网络环境中的进程通信与单机系统内部的进程通信的主要区别：网络中主机的高度自治性； 不是在同一个主机系统之中，没有一个统一的高层进行控制与管理； 网络中一台主机对其它主机的 ? 活动状态 ? 位于其它主机系统中的各个进程状态 ? 这些进程什么时间参与网络活动 ? 希望与网络中哪一台主机的什么进程通信 ? 对方的协议类型 1.网络环境中分布式进程通信需要解决： 进程命名与寻址方法 多重协议的识别 进程间相互作用的模式 2.网络环境中进程标识 在一台计算机中，不同的进程用进程号或进程标识（process ID）惟一地标识出来 网络环境中完整的进程标识应该是： ? 本地主机地址-本地进程标识 ? 远程主机地址-远程进程标识 进程地址也叫做端口号（port number） 3.多重协议的识别 很多系统的网络协议是不一样 网络环境中一个完整的进程通信标识需要一个五元组来表示： 协议 本地地址 本地端口号 远地地址 远地端口号 在UNIX操作系统中: 三元组又叫做半相关half-association 五元组叫做一个相关association 7.1.3 进程间相互作用模式：Client/Server模型 1. Client/Server模型的基本概念 网络环境中进程通信要解决的进程间相互作用的模式; 在TCP/IP协议体系中，进程间的相互作用采用客户/服务器(Client/Server)模型; 客户与服务器分别表示相互通信的两个应用程序的进程; 客户向服务器发出服务请求，服务器响应客户的请求，提供客户机所需要的网络服务; 网络中每台联网的计算机既为本地用户提供服务，也为网络的其它主机的用户提供服务; 每台联网的计算机的硬件、软件与数据资源应该既是本地用户可以使用的资源，也是网络的其它主机的用户可以共享的资源; 每一项网络服务都是对应一个“服务程序”进程; “服务程序”进程要为每一个获准的网络用户请求执行一组规定的动作，以满足用户网络资源共享的需要; 2.为什么要采用客户机/服务器模型? 一 网络资源分布的不均匀性 网络资源分布的不均匀性表现在硬件、软件和数据等三个方面; 网络资源分布的不均匀性是客观存在的，同时也是网络应用系统设计者的设计思想的体现; “资源共享”就是因为网络不同结点之间在硬件配置、计算能力、存储能力，以及数据分布等方面存在着差距与不均匀性； 能力强、资源丰富的充当服务器，能力弱或需要某种资源的成为客户。 二 网络环境中进程通信的异步性 分布在不同主机系统中的进程什么时间发出通信请求，希望和哪一台主机的哪一个进程通信，以及对方进程是否能接受通信请求是不确定的; 网络分布式进程之间不存在一个高层