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网络编程技术(西电课本)第1章节PPT课件

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网络编程ppt

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二、TCP协议
TCP连接建立是一个三次握手过程，三次握手的目的是使数据的发送和 接收同步。其过程如下： ➢ 服务器必须准备好接受外来的连接。通过调用socket, bind, listen函数
完成。称为被动打开。 ➢ 客户通过调用connect进行主动打开。这引起客户TCP发送一个SYN
（表示同步）分节，告诉服务器客户将在（待建立的）连接中发送的 数据的初始序列号。 ➢ 服务器必须确认客户的SYN，同时自己也得发送一个SYN分节。服务 器以单个分节向客户发送SYN和对客户的SYN的ACK（表示确认）。 ➢ 客户必须确认服务器的SYN。
Note：因每个方向都需要一个FIN和一个ACK，所以一般需 要四个分节。但执行被动关闭的那一端的TCP在步骤2和3发 出的ACK和FIN也可以合并为一个分节。
二、TCP协议
客户
Close 主动关闭
服务器
FIN M ACK M+1 FIN N ACK N+1
被动关闭 Read返回0
Close
三、UDP协议
包权
人书友圈7.三端同步
一、TCP/IP基础知识
TCP/IP协议参考模型共分四层：
5
一、TCP/IP基础知识
✓ 网络接口层是TCP/IP的最底层，负责从网络接收IP数据报及通过网络发送 IP数据报。

《网络编程技术》课件

《网络编程技术》课件

后端开发技术
介绍常见的后端开发技术，如服务器端脚本语言（如PHP 、Python等）、数据库（如MySQL、MongoDB等）和 Web服务器（如Apache、Nginx等）。
Web应用安全
分析常见的Web应用安全问题，如跨站脚本攻击（XSS） 、SQL注入等，并提供防范措施和建议。
文件传
FTP协议
Java是一种静态类型的编 程语言，具有跨平台的特 性。
Java还提供了许多用于网 络编程的框架，如Spring Boot、Netty等。
Java提供了丰富的网络编 程API，如Socket、 ServerSocket等。
Java在网络应用服务器、 企业级应用等领域有广泛 的应用。
C网络编程
01 C是一种高效的、静态类型的编程语言。
02
SSL/TLS协议支持多种加密算法和协议版本，能够提供端到端的
安全连接。
SSL/TLS协议广泛应用于网页浏览、电子邮件、即时通讯等领域
03
的通信安全。
06 网络编程发展趋势与展望
云计算在网络编程中的应用
云计算为网络编程提供了强大的 基础设施和资源池，使得开发人 员能够更加高效地构建和部署应
用程序。
套接字编程
套接字是网络编程中的基本概念，通过套接字可以实现不 同计算机之间的通信，常用的套接字编程包括Socket编程 等。
02 网络协议与技术
TCP/IP协议族
总结词
TCP/IP协议族是互联网的基础，它定义了数据如何在不同网络之间传输。
详细描述
TCP/IP协议族包括传输控制协议（TCP）和网际协议（IP）。TCP负责数据的可 靠传输，而IP负责数据的路由。这些协议共同工作，使得各种设备可以在互联 网上通信。

网络编程技术(西电课件课本)_第1章节_IP地址

网络编程技术(西电课件课本)_第1章节_IP地址

子网掩码
网关地址
通过哪一 个接口
静态路由的添加
利用命令：route add 可以添加静态路由 具体命令格式请用“route/？”查看
目的地址
子网掩码
网关地址
通过哪一 个接口
路由的分类
网关(Gateway)是不同网络之间用作协议转
换、路由转换的设备，它的存在使数据可以 在这些网络之间传输。它是一个网络和外界 的出口。没有网关设备计算机就不能和本网 以外的计算机通信。

子网掩码
为什么需要子网掩码
网络管理？广播风暴?
子网掩码
缺省子网掩码：
A类地址：255.0.0.0 B类地址：255.255.0.0 C类地址：255.255.255.0
172.16.2.160 255.255.0.0 10101100 00010000 00000010 00000000 10100000 00000000
如172.1.2.3所在网络的广播地址为172.1.255.255 广播地址和网络地址不能分配给任何一台主机. 以127开头的A类网不能分配给任何计算机，代表的是本 机网络，127.0.0.1代表本机地址
局域网可用的IP地址范围为
A类地址10.0.0.0 - 10.255.255.255 B类地址172.16.0.0 - 172.31.255.255 C类地址192.168.0.0 -192.168.255.255
思考题

172.0.3.4和172.0.4.51在缺省的情况下属 于同一个网段吗？ 172.0.3.4和172.0.4.51在子网掩码是 255.255.255.0时属于同一个网段吗？

IP地址的唯一性
IP地址在Internet上的唯一性由以下措施来 保证：

1网络编程基础知识精品PPT课件

1网络编程基础知识精品PPT课件

URL
• 统一资源定位器URL是一个指定Internet 上或内联网服务器中目标定位位置的标 准。
• URL地址格式排列为：
– scheme://host:port/path
– 参考资料：URL1.txt，URL2.txt
（scheme）
• Internet资源类型：指出客户程序用来操 作的工具。如“http://”表示WWW服务 器，“”表示FTP服务器，“gopher://” 表示Gopher服务器。
网络编程基础知识
网络编程基础知识
一．Internet相关术语 二．网络编程概述 三．网络编程模型 四．Web应用编程 五．动态网页技术
一、Internet相关术语
• 超文本标记语言（HTML） • 统一资源定位器（URL） • 网页（web page） • 主页（Homepage） • Web服务器（ Web Server ） • 浏览器（browser） • HTTP（hyper text transfer protocol）
• 网络编程的目的就是指直接或间接地通 程中的两个主要问题
• 一个是如何准确的定位网络上一台或多 台主机；
• 另一个就是找到主机后如何可靠高效的 进行数据传输。
利用TCP/IP协议解决问题
• 在 TCP/IP 协议中 IP 层主要负责网络主 机的定位，数据传输的路由，由 IP 地址 可以唯一地确定 Internet 上的一台主机。
• 动态网页的URL可有如下的后 缀：.jsp， .asp， .php，.cgi，.perl等。
静态网页
识别动态网页
ＵＲＬ
静态网页的请求与响应
Internet
URL请求 HTML文件
读取 Web页

《网络编程》课件

《网络编程》课件

案例二：社交网络平台的架构与实现
总结词
社交网络平台的架构与实现需要关注可扩展性、可用性和可靠性等方面。
详细描述
社交网络平台需要支持数百万甚至数十亿的用户，因此其架构必须具备高度的可扩展性，能够随着用户数量的增 长而平滑地扩展。同时，为了提供不间断的服务，需要保证系统的可用性和可靠性，采取各种容错和备份措施。 此外，还需要考虑数据的安全性和隐私保护问题。
HTTP协议
01
HTTP协议是用于从服务器请求和发 送网页内容的协议。
02
HTTP协议是无状态的，这意味着服 务器不会为每个请求保持状态。
03
HTTP协议是请求/响应模型，客户端 发送请求，服务器返回响应。
HTML/CSS/JavaScript
HTML是用于创建网页结构的标记 语言。
CSS是用于描述网页样式和布局 的语言。
THANKS FOR
感谢您的观看
WATCHING
网络编程的历史与发展
起源
1
网络编程起源于20世纪60年代，随着ARPANET等 早期网络的兴起，人们开始研究如何实现不同计
算机之间的通信。
发展历程
2
随着互联网的普及和发展，网络编程语言和技术 不断涌现和发展，如Socket编程、HTTP协议等。
未来趋势
3
随着云计算、物联网等技术的兴起，网络编程将 更加注重安全性、隐私保护和异构网络的互联互
案例四：网络安全攻防实践
总结词
网络安全攻防实践涉及网络攻击和防御的策 略和技术，是保障网络安全的重要手段。
详细描述
网络安全攻防实践包括对各种网络攻击手段 的深入了解，如黑客攻击、病毒传播、拒绝 服务攻击等，同时也需要掌握相应的防御策 略和技术，如防火墙配置、入侵检测系统部 署、数据加密等。此外，还需要关注安全漏 洞的发现和修补，以及应急响应和灾难恢复 等方面的实践经验。

《网络编程技术》课件

《网络编程技术》课件

Web编程
构建基于HTTP协议的Web应 用程序，如网站开发。
网络编程框架
Sp ring Fram ework
为Java应用提供了完整且灵活的 网络编程框架，方便开发人员构 建企业级应用。
N ode.js
基于JavaScrip t的网络编程框架， 可构建高性能和可扩展的网络应 用。
D jango
用Python编写的高级网络编程框 架，强调代码简洁和开发效率。
《网络编程技术》PPT课 件
本课件旨在介绍网络编程技术，探讨其作用、类别和框架，讲解网络通信基 础知识、协议以及通信模型，解析Socket编程原理，论述异常处理、多线程、 安全和加密解密等相关话题，并展望网络编程的未来发展。
什么是网络编程技术
网络编程技术是一种用于构建网络应用程序的技术，通过使用各种编程语言 和工具，实现在计算机网络上进行数据通信和信息交换的能力。
网络通信基础知识
了解计算机网络结构、协议和通信模型是理解网络编程技术的基础。掌握IP地址、端口、数据包、套接字等概 念将有助于构建可靠的网络应用程序。
网络协议
网络协议定义了计算机网络中数据的格式和传输规则，如TCP/IP协议族、HTTP协议、FTP协议、SMTP协议等。 了解常用网络协议可帮助我们更好地设计和开发网络应用。
网络传输控制协议
TCP是一种可靠的面向连接的协议，负责将数据分割成报文段并按照顺序传输。 它提供全双工通信和数据校验，适用于可靠数据传输场景。
用户数据报协议
UD P是一种无连接的协议，主要用于实时性较高的应用。它通过封装数据包并将其发送到目标地址，不保证数 据的可靠性，但传输效率较高，适用于实时音视频和游戏等场景。
客户端Socket编程原理

网络编程技术(西电课件)_第1章


思考题

下面几个半相关可以组成多少个全相关？
A: UDP, 119.1.1.2， 88
C: TCP, 119.1.7.2， 188
B: TCP, 119.1.1.4， 88
D: TCP, 119.1.2.9， 2088
网络协议的特征和分类
面向消息的协议与基于流的协议 面向连接的服务和无连接的服务 可靠性和次序性 高效的用户数据包协议（UDP） 可靠的传输控制协议（TCP）
传输层支持端到端的进程通信，因为网络 层的 IP 地址对应着网络上的主机，传输层的 协议和端口号对应主机上的进程。
端口的概念
端口是TCP/IP协议中，应用层进程与传 输层协议实体间的通信接口。当一个应用 层进程要通信时，必须申请一个传输层的 端口。 确定端口之后，端口与应用层进程是一 一对应的。 类似于文件描述符，每个端口都拥有一 个叫作端口号（Port Number）的整数型 标识符
多线程
当创建一个进程时，系统会自动创建它的第一 个线程，称为主线程。然后，该线程可以创建其他 的线程，而这些线程又能创建更多的线程。
图1.1 单CPU分时地运行各个线程
多线程同时运行的条件

系统给每个线程安排一定的CPU时间片轮 流运行，表面上它们都是“同时”运行的 要真正做到同时运行，需要 多CPU 支持多线程的操作系统

不同的通信服务问题
网络应用程序多种多样，对服务的要求各 不相同 有的要求数据传递过程可靠、无差错、无 乱序、无丢失 有的只要求快速，对丢包不敏感 TCP/IP协议中的传输层考虑了不同的服 务问题，提供了TCP、UDP两种。TCP是 可靠的传输服务，UDP是不可靠的但快速 的传输服务

计算机网络技术第1讲PPT课件


路由选择算法
1 2
静态路由算法
静态路由算法是手动配置的路由算法，通过管理 员手动指定路由路径和下一跳地址等信息。
动态路由算法
动态路由算法是自动学习的路由算法，通过路由 器之间交换路由信息来动态生成路由表。
3
常见的动态路由算法
常见的动态路由算法包括距离矢量路由算法（如 RIP）、链路状态路由算法（如OSPF）等。
流量控制和拥塞控制。
UDP协议详解
UDP协议特点
无连接、不可靠传输、基于数据报。
UDP报文格式
包括源端口号、目的端口号、长度和校验和等字段。
UDP应用场景
适用于实时性要求高、数据传输量小、对可靠性要求不高的场景，如 语音通话、视频直播等。
UDP与TCP的比较
UDP简单高效，适用于某些特定场景；TCP复杂可靠，适用于大多数 场景。两者各有优缺点，应根据实际需求选择合适的协议。
网络协议
为计算机网络中进行数据 交换而建立的规则、标准 或约定的集合。
层次结构
将网络功能划分为多个层 次，每层完成特定的任务 ，各层之间相互独立又协 同工作。
协议栈
按照层次结构排列的一系 列协议，实现网络中的通 信功能。
OSI七层模型
物理层
负责传输比特流，规定了硬件设 备的电气、机械、功能和过程特
交换机
在通信系统中完成信息交换功能的设备，具有多 个端口，每个端口都具有桥接功能。
ABCD
网桥
连接两个局域网的存储转发设备，用于扩展网络 的距离和范围。
路由器
连接因特网中各局域网、广域网的设备，用于实 现不同网络之间的互相通信。
05
网络层技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW

Java网络编程技术PPT课件

11
2. TCP Socket编程 2.2 传统单线程Socket编程
【编程要求】单线程客户端Socket示例程序（SingleSocket.java） 功能描述：本程序演示客户端Socket编程：连接到127.0.0.1:8080的服 务端程序，并接收服务端发过来的字符串“同志们好”，并给服务端程序发 送一个字符串“首长好”，然后退出。
IP地址：IPV4（32 bits）用来标识计算机、交换机、路由器等网络设备的 网络地址。由小数点分成4个部分，每部分取值：0-255。为解决IP资源耗尽的 问题，提出IPV6（128 bits）。
3
1. 计算机网络技术
1.2 常见概念
❖ 域名（Domain）：为方便记忆和使用，用户采用域名来访问网络。IP地址 和 域 名 是 一 一 对 应 的 。域名和IP地址之间的转换由 域 名 服 务 器 D N S （Domain Name Server)来完成。 ❖ 端口号（Port）：逻辑端口一般用来在一台计算机设备上标识不同的网络 服务程序。逻辑端口号采用16位二进制编码（0-65535）。0-1023为系统保留端 口，如FTP文件传输端口21、TELNET远程登录端口23、HTTP浏览网页服务端口80 等。用户开发的网络应用程序应该使用1024以后的端口号，要避免端口号冲突， 如QQ默认端口8000、MySQL数据库默认端口3306等。
10
2. TCP Socket编程 2.2 传统单线程Socket编程
【编程要求】单线程服务端Socket示例程序（SingleServerSocket.java ）
功能描述：本程序演示服务器端Socket编程，循环接收客户端程序的连 接：如果有客户端连接服务器，就返回一个Socket，然后给该客户端发送一 个“同志们好！”，并接收客户端发过来的“首长好！”。如果没有客户端 连接，就阻塞等待。

《网络编程技术教程》课件


网络安全与隐私将成为未 来网络编程技术发展的重 要方向，保证网络通信的 安全性和数据隐私性。
通信过程
2
（Datagram）等特点。
通过服务器地址、端口号、数据信息的
形式进行通信。
3
应用场景
常用于音视频、实时游戏等对传输速度 有较高要求的应用。
HTTP协议
工作原理
基于客户端据。
特点
无状态、可扩展和应用广泛等特点。
应用场景
Web应用中广泛应用于浏览器请求与服务器响应的数据传输。
网上商城、支付平台、游戏交互 和社交通信等应用场景。
远程办公
办公软件、云盘及社交通信平台 等应用场景。
物联网
物联网数据流通及处理，例如传 感器通信、智能家居和智能城市 等应用场景。
Socket编程
基本概念
Socket通常被描述为"打电话"的方式进行进程间通信。
通信过程
客户端与服务器相互通信，完成服务的请求和应答的过程。
应用场景
广泛应用于TCP/IP协议中。
TCP/IP协议
协议特点
可靠传输、面向连接和基于字节 流等特点。
可靠与速度的权衡
TCP协议可靠性高，但牺牲了传 输速度；相反，UDP协议则优先 传输速度，牺牲了可靠性。
应用场景
在互联网和局域网中广泛应用于 各种网络通信。
UDP协议
1
基本特点
无连接、不可靠和基于数据报
WebSocket协议
工作原理
基于TCP协议，允许浏览器和服 务器进行全双工通信。
优点
更快的响应速度和更实时的数据 传输，适用于实时通信和多人协 作等场景。
应用场景
常用于网页端、手机端和桌面端 等实时通信场景。
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24
多线程的例子
迅雷，可以开多个线程同时下载。
电影1
电影2
音乐3
25
多线程的例子
迅雷，可以开多个线程同时下载。
电影1
电影2
音乐3
部分1
部分2
部分3
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多线程的例子
迅雷，可以开多个线程同时下载。
电影1
电影2
音乐3
部分1
部分2
部分3
游戏，必杀技发出多个随机的闪电去长时 间攻击周边的敌人，就可以开多个线程来 “同时”管理这多个闪电的攻击情况。
应用层
传输层 网络层 网络接口层
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思考题
双极性NRZ码是一种不归零编码方法，以 某个数值E为门限，大于+E表示为0，小 于-E表示为1。请问这种编码能用在哪一 层？
楷体_GB2312编码译码属于TCP/IP协议 栈中的哪一层？
19
网络间进程通信
进程 线程 网络应用进程在网络结构中的位置 实现网间进程通信必须解决的问题
27
多线程
当创建一个进程时，系统会自动创建它的第一 个线程，称为主线程。然后，该线程可以创建其他 的线程，而这些线程又能创建更多的线程。
表示层完成
16
OSI七层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
满足用户需求的各种应用协议。比如说想看 Internet上的某个网页、某一首歌、某个电
影，该怎么请求、怎么应答等等
17
OSI七层模型和TCP/IP四层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
9
OSI七层模型
应用层
各种针对用户需求的应用协议
表示层
完成人可识别的数据与机器可识别的数据之间的转换
会话层
控制不同的会话过程
传输层
数据分包、差错控制、流量控制、拥塞控制等等
网络层
数据包从原节点到目的节点的传输，比如路由选择等等
数据链路层 将物理信道转变成可用的逻辑信道，比如寻址、装帧等等
物理层
负责物理接口和电气特性等等Biblioteka 10OSI七层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
怎么样在物理媒介上传输信号，即0/1数字 信号用什么样的电脉冲、光脉冲、无线波形
来表示
11
OSI七层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
A
B
C
D
在共享物理媒介上，控制物理寻址、数据装 帧。即管理数据何时开始、何时结束，该数 据帧该谁接收，多个 节点都想发送数据时该
3
网络协议分层
网络协议分层的原因 OSI七层模型 TCP/IP四层模型
4
一个问题
放假回家前，你是怎么通知家 人、亲朋好友的？
5
思考题：简单信息的传送
放假前，远方的儿子想给老爸发信息：我大概x月x日到家
只有导线、电源、电表、灯泡等工具
6
思考题：简单信息的传送
西安
北海
山高路远，只有一套导线
跨网传递出现了许多问题。比如说对于可靠 性要求高的传输，就要考虑数据包分割和排 序、错误重传、网络拥塞等等处理；对于可 靠性要求不高、但要求快速传递的，该如何
处理。这些问题由传输层解决
14
OSI七层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
控制会话的过程。比如说A从B下载一个文 件，这就算一个会话。是使用可靠传输呢， 还是使用不可靠传输呢？是作为一个文件从 头到尾逐段数据传输呢，还是分成几个部分
网络编程技术
网络编程基础
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
第1章 网络编程基础
本章介绍网络编程相关的基本概念，包括 网络协议分层 进程、线程、进程间通信的概念 因特网中网间进程的标识方法 网络协议的特征 TCP/IP中用户数据报协议UDP和传输 控制协议TCP的特点 目前的网络编程现状 网络应用程序的交互模式
22
进程
进程与网络应用程序的关系
各种计算机应用程序在运行时，都以进 程的形式存在。网络应用程序也不例外， 只要运行就会产生相应的进程。
23
线程
概念
线程是运行中程序的调度单位，是进程 中某个单一顺序的控制流。
进程是分配资源的单位，而线程是执行和调度的单位 线程要处理些什么、怎么处理，都是定义好了的 每一个进程至少有一个线程，供CPU调度从而执行进 程的代码。没有线程，进程就失去了存在的意义。一个 进程可能会有多个线程，这些线程表面上是“同时”执 行进程的代码
20
进程
概念
进程是处于运行过程中的程序实例，是 操作系统调度和分配资源的基本单位。
QQ是一个程序，每运行一次 就产生一个程序实例，可以运 行多个，从而使用不同的帐号 去跟不同的群体聊天。这些程 序实体都是各自独立的进程。
21
进程
组成
一个进程实体由程序代码、数据和进程 控制块三部分构成。
程序代码：规定了进程所做的计算。也就是进程要做什么 数据：计算的对象。比如说你的QQ帐号有哪些好友，聊了 些什么 进程控制块：操作系统为了控制进程而建立的数据结构。比 如说系统内怎么标识这个进程、进程处于什么状态、程序地址 在哪里、数据在哪里…等等
7
思考题：简单信息的传送
北京
西安 郑州
北海
家大业大，经 不起铺张浪费
西藏
8
网络协议分层的原因
网络通信中，要考虑的因素很多，比如 说组成和分解数据包、数据包寻址、流量控 制、信道编码、码字向电信号的转换等等。
如果在同一层里面完全实现，是很困难 的，因此设计者考虑用化繁为简的方式来处 理，将复杂的系统，分成多个层次来处理， 每一个层次只需要按照设计要求完成自己的 功能，向上层提供服务接口即可。
多线程同时传输呢？
15
OSI七层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
人能够识别的数据、机器能识别的数据相互 之间的转换。比如我们的汉字、英文、图片、 电影该怎么编码才方便存储和传输，收到一 段编码后该翻译成什么。ASCII、UNICODE 编码转换、JPEG图像显示等等此类工作在
如何处理
12
OSI七层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
下两层解决了同一物理媒介上的寻址和数据 传输问题，跨媒介的通信怎么处理呢？网络 层定义了一种跨媒介的复杂网络中使用的地 址，并解决数据包路由选择、跨网传递的问
题。
13
OSI七层模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层