软件工程-基础课程-计算机网络_广域网技术.docxVIP

PAGE1

PAGE1

计算机网络基础

1网络模型与协议

1.1原理与内容

计算机网络模型，如OSI七层模型和TCP/IP四层模型，是理解网络通信的基础。这些模型将网络通信过程分解为不同的层次，每一层负责特定的功能，从而简化了网络设计和故障排查。协议是规定网络中数据传输规则的约定，确保不同设备和系统之间的通信能够顺利进行。

1.1.1OSI七层模型

应用层：提供应用程序之间的接口，如HTTP、FTP。

表示层：处理数据格式和加密。

会话层：管理会话的建立和终止。

传输层：负责端到端的数据传输，如TCP、UDP。

网络层：处理数据包的路由，如IP协议。

数据链路层：确保数据在物理链路上的可靠传输，如以太网协议。

物理层：定义物理信号和接口标准。

1.1.2TCP/IP四层模型

应用层：与OSI模型的应用层、表示层和会话层对应。

传输层：与OSI模型的传输层相同。

网络层：与OSI模型的网络层相同。

网络接口层：与OSI模型的数据链路层和物理层对应。

1.2示例

在Python中，使用socket库可以创建基于TCP/IP模型的网络通信程序。下面是一个简单的TCP服务器和客户端示例：

#TCP服务器

importsocket

deftcp_server():

#创建socket对象

server_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#绑定IP和端口

server_socket.bind((localhost,12345))

#监听连接

server_socket.listen(5)

print(服务器启动，等待连接...)

whileTrue:

#接受客户端连接

client_socket,addr=server_socket.accept()

print(f连接来自{addr})

#接收数据

data=client_socket.recv(1024)

print(f收到数据:{data.decode()})

#发送响应

client_socket.sendall(Hello,client!.encode())

#关闭连接

client_socket.close()

#TCP客户端

importsocket

deftcp_client():

#创建socket对象

client_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)

#连接服务器

client_socket.connect((localhost,12345))

#发送数据

client_socket.sendall(Hello,server!.encode())

#接收响应

data=client_socket.recv(1024)

print(f收到响应:{data.decode()})

#关闭连接

client_socket.close()

#运行服务器

tcp_server()

#运行客户端

tcp_client()

1.2.1描述

上述代码展示了如何使用Python的socket库创建一个简单的TCP服务器和客户端。服务器监听在本地主机的12345端口，等待客户端连接。一旦连接建立，服务器接收客户端发送的数据，并发送响应。客户端则连接到服务器，发送数据，并接收服务器的响应。

2数据传输与信号

2.1原理与内容

数据传输涉及将数据从一个点传输到另一个点的过程，包括数据编码、调制、解调和解码。信号是数据传输的物理载体，可以是模拟信号或数字信号。在计算机网络中，通常使用数字信号进行数据传输。

2.1.1数据编码

数据编码是将数据转换为适合传输的信号的过程。常见的编码方式有ASCII、Unicode和UTF-8。

2.1.2调制与解调

调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，以便在模拟通信信道上传输。解调是相反的过程，将模拟信号转换回数字信号。

2.1.3信号类型

模拟信号：信号的幅度随时间连续变化。

数字信号：信号的幅度在时间上是离散的，通常表示为二进制序列。

2.2示例

在Python中，可以使用struct库进行数据编码，将Python数据类型转换为字节流，以便在网络上传输。

imports