软件工程-基础课程-计算机网络_局域网技术.docxVIP

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计算机网络基础

1网络模型与协议

1.1网络模型

计算机网络模型，通常指的是OSI七层模型和TCP/IP四层模型，它们是理解网络通信的基础框架。

1.1.1OSI七层模型

OSI（OpenSystemInterconnection）模型将网络通信过程分为七层，每一层都有其特定的功能和任务，从下到上分别为：1.物理层：负责传输原始的比特流，定义了物理接口、电缆规格和信号电平等。2.数据链路层：提供节点间数据的可靠传输，处理数据帧的封装和解封装，包括错误检测和纠正。3.网络层：负责数据包的路由选择，将数据从源网络传输到目标网络。4.传输层：提供端到端的数据传输服务，确保数据的完整性和顺序，如TCP和UDP协议。5.会话层：管理会话的建立、维护和终止，提供通信双方的会话控制。6.表示层：处理数据的表示和格式，如数据加密、压缩和解码。7.应用层：直接面向用户，提供网络服务，如HTTP、FTP、SMTP等。

1.1.2TCP/IP四层模型

TCP/IP模型是互联网实际使用的模型，它将网络通信简化为四层：1.网络接口层：与OSI的物理层和数据链路层对应，处理数据的物理传输。2.网络层：与OSI的网络层对应，使用IP协议进行数据包的路由。3.传输层：与OSI的传输层对应，使用TCP或UDP协议提供端到端的数据传输。4.应用层：与OSI的会话层、表示层和应用层对应，提供各种网络应用服务。

1.2协议

协议是网络通信中规定的一套规则，用于指导数据的传输和接收。以下是一些关键协议的简介：

1.2.1TCP协议

TCP（TransmissionControlProtocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它通过三次握手建立连接，四次挥手断开连接，确保数据的可靠传输。

1.2.2UDP协议

UDP（UserDatagramProtocol）是一种无连接的传输层协议，它不保证数据的可靠传输，但传输效率高，适用于实时应用，如视频会议和在线游戏。

1.2.3IP协议

IP（InternetProtocol）是网络层的主要协议，负责数据包的路由和寻址。IPv4和IPv6是两种主要的IP版本，IPv6旨在解决IPv4地址资源不足的问题。

1.3示例：使用Python实现简单的TCP服务器和客户端

#TCP服务器端代码

importsocket

deftcp_server():

#创建socket

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(服务器已启动，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.send(Hello,Client!.encode())

#关闭连接

client_socket.close()

if__name__==__main__:

tcp_server()

#TCP客户端代码

importsocket

deftcp_client():

#创建socket

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.send(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()

if