软件工程-基础课程-编程语言_网络编程基础.docx

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网络编程基础概览

1网络编程的基本概念

网络编程是计算机编程的一个分支，它涉及创建可以在网络上通信的软件应用程序。网络编程的核心在于理解数据在网络中的传输方式，以及如何在不同计算机之间建立和管理连接。在这一领域，程序员需要熟悉网络协议、数据包结构、端口、套接字(Socket)等概念。

1.1套接字(Socket)

套接字是网络编程中的一个关键概念，它提供了一个抽象的接口，用于在不同计算机之间发送和接收数据。在Python中，可以使用socket模块来创建和管理套接字。下面是一个简单的Python代码示例，展示如何创建一个TCP服务器和客户端：

#TCP服务器端代码

importsocket

#创建一个socket对象

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

#获取本地主机名

host=socket.gethostname()

#设置端口

port=9999

#绑定端口

serversocket.bind((host,port))

#设置最大连接数，超过后排队

serversocket.listen(5)

whileTrue:

#建立客户端连接

clientsocket,addr=serversocket.accept()

print(连接地址:%s%str(addr))

#接收客户端数据

msg=clientsocket.recv(1024)

print(从客户端接收的数据:%s%msg.decode(utf-8))

#发送数据到客户端

clientsocket.send(欢迎访问！.encode(utf-8))

#关闭连接

clientsocket.close()

#TCP客户端代码

importsocket

#创建一个socket对象

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

#获取本地主机名

host=socket.gethostname()

#设置端口

port=9999

#连接服务，指定主机和端口

clientsocket.connect((host,port))

#发送数据

clientsocket.send(你好，服务器！.encode(utf-8))

#接收数据

msg=clientsocket.recv(1024)

print(从服务器接收的数据:%s%msg.decode(utf-8))

#关闭连接

clientsocket.close()

1.2端口

端口是计算机网络中用于标识特定网络服务的数字标识。在TCP/IP协议中，端口范围从0到65535，其中0到1023是保留端口，用于系统服务。在上述代码示例中，服务器和客户端通过端口9999进行通信。

2网络模型与协议介绍

网络模型描述了网络通信的层次结构，而网络协议则定义了在每一层中数据传输的规则。最著名的网络模型是OSI七层模型和TCP/IP四层模型。

2.1OSI七层模型

OSI模型将网络通信分为七层，从下到上分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都有其特定的功能和协议。

2.2TCP/IP四层模型

TCP/IP模型是互联网通信的基础，它将网络通信分为四层：网络接口层、网络层、传输层和应用层。TCP/IP模型中的关键协议包括TCP（传输控制协议）、IP（互联网协议）和UDP（用户数据报协议）。

2.2.1TCP协议示例

TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。下面是一个使用Python的socket模块创建TCP连接的示例：

#TCP客户端代码，使用TCP协议

importsocket

#创建一个socket对象

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

#获取本地主机名

host=socket.gethostname()

#设置端口

port=9999

#连接服务，指定主机和端口

clientsocket.connect((host,port))

#发送数据

clientsocket.send(你好，服务器！.encode(utf-8))

#接收数据

msg=clientsocket.recv(1024)