Java程序设计(湖南科技职业学院)：§3.1网络通信技术简介

§ 3.1网络通信技术简介
本节内容,
? 计算机网络的基本概念
? 计算机网络的体系结构
? TCP/IP体系结构
? 网络计算模式
3.1.1什么是计算机网络
? 计算机网络（ Computer Network）是利用通信
线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机
系统和通信设备按不同的形式连接起来，以功
能完善的网络软件实现资源共享和信息传系的
系统 。
3.1.2 协议和计算机网络体系结构
? 协议：计算机网络中实体之间的有关通信规则
约定的集合。
? 一组用于计算机及其通信设施之间互连的标准
和规范的集合，称之为计算机网络体系结构
（ Network Architecture）。
3.1.3 TCP/IP体系结构
? TCP/IP协议具有以下特点,
? 协议标准具有开放性，其独立于特定的计算机
硬件及操作系统，可以免费使用。
? 统一分配网络地址，使得整个 TCP/IP设备在网
络中都具有唯一的 IP地址。
? 实现了高层协议的标准化，能为用户提供多种
可靠的服务。
IP协议
? IP是网络层上的主要协议，同时被 TCP和 UDP
使用。 TCP和 UDP的每组数据都通过端系统和
每个中间路由器中的 IP层在互联网中进行传输。
? IP提供不可靠、无连接的数据报传送服务。
TCP协议
? TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。
? 它将数据分成合适的小块交给下面的网络层，
确认接收到的分组，设置发送最后确认分组的
超时时钟等。
UDP协议
? UDP是一个简单的面向数据报的运输层协议：
进程的每个输出操作都正好产生一个 UDP数据
报，并组装成一份待发送的 IP数据报。
? 一个数据报是指从发送方传输到接收方的一个
信息单元（例如，发送方指定的一定字节数的
信息）。
? UDP是不可靠的，它不能保证数据报能安全无
误地到达最终目的。
以 太 网 驱 动
程 序
I P
T C P
F T P 客 户
以 太 网 驱 动
程 序
I P
T C P
F T P 客 户
F T P 协 议
T C P 协 议
I P 协 议
以 太 网 协 议
以 太 网
应 用 层
传 输 层
网 络 层
网 络 接 口 层
用 户 进 程
内 核
主 机 A
主 机 B
? 示例 3.1.1 下面以使用 TCP协议传送文件
（ 如 FTP应用程序 ） 为例说明 TCP/IP的工作
原理 。
? 封装
以 太 网
以 太 网 驱 动
程 序
I P
T C P
应 用 程 序
用 户 数 据
用 户 数 据A p p l 首 部
应 用 数 据T C P 首 部
应 用 数 据T C P 首 部Ｉ P 首 部
应 用 数 据T C P 首 部Ｉ P 首 部以 太 网 首 部 以 太 网 尾 部
I P 数 据 报
T C P 段
以 太 网 帧
1 4
2 0 2 0 4
4 6 ~ 1 5 0 0 字 节
以 太 网 驱 动
程 序
I P
T C P
F T P 客 户
令 牌 环 驱 动
程 序
I P
T C P
F T P 客 户
F T P 协 议
T C P 协 议
I P 协 议
以 太 网 协 议
以 太 网 驱 动
程 序
令 牌 环 驱 动
程 序
I P
I P 协 议
令 牌 环 协 议
以 太 网
令 牌 环
路 由 器
主 机 A
主 机 B
异构网通信
I P地址
0 n e t - i d
h o s t - i d
1 0 n e t - i d h o s t - i d
h o s t - i d
1 1 0 n e t - i d
3 2 b i t
A 类
B 类
C 类
1 1 1 0
组 播 地 址 D 类
1 1 1 0
保 留 E 类
3.1.4网络计算模式
? 客户机 /服务器模式
用 户 界 面
客 户 应 用
操 作 系 统
网 络 接 口
客 户 方
局 域 网
服 务 驱 动
（ s e r v i c e e n g i n e ）
服 务 器
应 用 核 心
操 作 系 统
网 络 接 口
服 务 器 方
局 域 网 局 域 网
? 示例 3.1.3 客户机 /服务器系统的实现方案（以
两客户机和一台服务器为例）。
? 方案一,
S e r v e r
C l i e n t 1
C l i e n t 2
? 方案二,
S e r v e r
C l i e n t 1
C l i e n t 2
s e r v e r t h r e a d 1
s e r v e r t h r e a d 2