第1章基本網(wǎng)絡(luò)概念

1、蔡樹(shù)66162）周二晚上7：30 - 9：30南區(qū)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院701/830實(shí)驗(yàn)課：南區(qū)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院A302v網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 幾個(gè)基礎(chǔ)概念 傳輸介質(zhì)、節(jié)點(diǎn)、主機(jī)、地址、大字節(jié)序（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）、小字節(jié)序 3種交換技術(shù) 電路交換（線(xiàn)路/電話(huà)交換） 報(bào)文交換 分組交換（包交換） 電話(huà)交換（線(xiàn)路交換）電話(huà)交換（線(xiàn)路交換） 線(xiàn)路建立：發(fā)送方提出連接請(qǐng)求，完成逐個(gè)結(jié)點(diǎn)的接續(xù)過(guò)程。 建立由源站到目的站的傳輸鏈路。 數(shù)據(jù)傳輸：全雙工傳輸 電路拆除：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，由源站（目的站）提出終止通信。 各結(jié)點(diǎn)拆除相應(yīng)的連接，釋放信道資源。報(bào)文交換報(bào)文交換（存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)） 過(guò)程：過(guò)程：結(jié)點(diǎn)

2、接收一個(gè)報(bào)文之后，報(bào)文緩存（存儲(chǔ)設(shè)備），根據(jù)報(bào)文中目的地址轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)（如此往復(fù)，直到報(bào)文到達(dá)目的站）。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：不需要通信雙方預(yù)先建立專(zhuān)用的數(shù)據(jù)通路（無(wú)需建立鏈路、拆除鏈路過(guò)程）。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要對(duì)的完整報(bào)文進(jìn)行存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)，結(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)延較大，不適用于高實(shí)時(shí)性通信。交換技術(shù)：分組交換交換技術(shù)：分組交換 屬于“存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式 報(bào)文被劃分為分組，每個(gè)分組獨(dú)立轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)：分組交換交換技術(shù)：分組交換 數(shù)據(jù)報(bào)交換任何分組都當(dāng)作單獨(dú)的“小報(bào)文”處理，以報(bào)文交換方式單獨(dú)處理分組 虛電路交換通信雙方在開(kāi)始發(fā)送和接收分組之前，需要建立邏輯鏈路（虛電路）。所有分組都必須沿著事先建立的虛電

3、路傳輸，需要虛呼叫建立和拆除。三種三種交換技術(shù)交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議u 采用統(tǒng)一的信息交換規(guī)則，規(guī)定信息格式，規(guī)定如何發(fā)送和接收信息網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層協(xié)議分層u 將網(wǎng)絡(luò)的整體功能分解為功能層，用協(xié)議規(guī)定功能。u 同等功能層之間采用協(xié)議進(jìn)行。u 相鄰功能層之間采用接口進(jìn)行交互。用戶(hù)（寫(xiě)信人）用戶(hù)（收信人）郵政局郵政局運(yùn)輸部門(mén)運(yùn)輸部門(mén)用戶(hù)子系統(tǒng)郵政子系統(tǒng)運(yùn)輸子系統(tǒng)用戶(hù)間約定郵局間約定運(yùn)輸部門(mén)間約定用戶(hù)/郵局約定郵局/運(yùn)輸部門(mén)約定甲地乙地 郵政系統(tǒng)分層模型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)7 應(yīng)用層6 表示層5 會(huì)話(huà)層4 傳輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層應(yīng)用層(HTTP,DNS,SNMPTELNET,

4、FTP,SMTP)傳輸層TCP,UDP網(wǎng)絡(luò)互連層IP網(wǎng)絡(luò)接口層/主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層TCP/IPISO-OSITCP/IP與ISO-OSI體系結(jié)果的對(duì)比分層模型分層模型、各層協(xié)議的集合各層協(xié)議的集合應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層54321 原理性的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1. 1. 物理層物理層：透明地傳送比特流2. 2. 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層：在兩個(gè)相鄰結(jié)點(diǎn)間的線(xiàn)路上無(wú)差錯(cuò)地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。3. 3. 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層：完成主機(jī)間報(bào)文傳輸，選擇合適的路由，使發(fā)送方報(bào)文能夠正確無(wú)誤地按照地址找到目的站，并交付給目的站。4. 4. 傳輸層傳輸層：進(jìn)行通信的兩個(gè)進(jìn)程之間提供一個(gè)可靠的端到端的服務(wù)。5. 5. 應(yīng)用

5、層應(yīng)用層：確定進(jìn)程之間通信的性質(zhì)，滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)IP、TCP和和UDPIPv4地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示法地址的點(diǎn)分十進(jìn)制表示法v 地址長(zhǎng)度：32位，用點(diǎn)分十進(jìn)制（x.x.x.x）表示（x=0255）標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IPv4地址的分類(lèi)地址的分類(lèi)特殊特殊IP地址地址網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)主機(jī)標(biāo)識(shí)主機(jī)標(biāo)識(shí)意意 義義全0全0代表本網(wǎng)絡(luò)上的本主機(jī)全0主機(jī)號(hào)代表本網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)號(hào)全0代表指定的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)全1全1只限本網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行廣播（受限廣播地址）網(wǎng)絡(luò)號(hào)全1對(duì)網(wǎng)絡(luò)號(hào)上所有主機(jī)進(jìn)行廣播（直接廣播地址）127用作本地循環(huán)測(cè)試（loopback test）類(lèi)別類(lèi)別網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)總總 數(shù)數(shù)A101B172

6、.16 172.3116C192.168.0 192.168.255256專(zhuān)用專(zhuān)用IP地址地址IPv4地址概念與地址劃分方法地址概念與地址劃分方法10子網(wǎng)號(hào)11111111 11111111111111網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼()/22網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)000000000016位6位10位0 7 15 31IPv6地址格式（地址格式（128bit）冒分十六進(jìn)制表示法冒分十六進(jìn)制表示法0位壓縮位壓縮需要注意兩個(gè)問(wèn)題：需要注意兩個(gè)問(wèn)題： 在使用零壓縮法時(shí)，不能將一個(gè)位段的有效0壓縮掉。 冒號(hào)在一個(gè)地址中只能出現(xiàn)一次。IPv4地址嵌入IPv6地址中，格式：x: x: x: x: x: x

7、:d.d.d.d其前96位采用冒分十六進(jìn)制表示，后32位地址使用IPv4的點(diǎn)分十進(jìn)制表示。例如： : 與 :FFFF:IPv6前綴格式前綴格式 IPv6不支持子網(wǎng)掩碼，它只支持前綴長(zhǎng)度表示法。 前綴是IPv6地址的一部分，用作IPv6路由或子網(wǎng)標(biāo)識(shí)。格式： IPv6地址/前綴長(zhǎng)度n地址類(lèi)型IPv6前綴表示含義未指定:/128表示不存在的地址，不能被分配給任意節(jié)點(diǎn)環(huán)回地址:1/28表示節(jié)點(diǎn)自身，不能被分配給任意物理接口組播地址FF00:/8表示發(fā)送給某個(gè)組播地址鏈路本地地址FE80:/10表示僅在本地鏈路上使用的地址，用于地址配置等場(chǎng)景站點(diǎn)本地地址FE

8、C0:/10表示僅用于站點(diǎn)內(nèi)部的地址，已廢除全球單播地址其他所有表示可被分配到公網(wǎng)的地址，是全球可路由的域名域名與與DNS服務(wù)服務(wù) v 主機(jī)域名轉(zhuǎn)換成IP地址v .InetAddress 應(yīng)用進(jìn)程標(biāo)識(shí)的基本方法應(yīng)用進(jìn)程標(biāo)識(shí)的基本方法 傳輸層進(jìn)程尋址：通過(guò)TCP/UDP端口號(hào)實(shí)現(xiàn)端口號(hào)的分配端口號(hào)的分配表5-1 UDP常用的熟知端口號(hào)表5-2 TCP常用的熟知端口號(hào)端口號(hào)服務(wù)進(jìn)程說(shuō) 明端口號(hào)服務(wù)進(jìn)程說(shuō) 明53Domain域名服務(wù)20FTP文件傳輸（數(shù)據(jù)連接）67/68DHCP動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議21FTP文件傳輸（控制連接）69TFTP簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議23TELNET網(wǎng)絡(luò)虛擬終端協(xié)議111RPC遠(yuǎn)程

9、過(guò)程調(diào)用25SMTP簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議123NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議80HTTP超文本傳輸協(xié)議161/162SNMP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議119NNTP網(wǎng)絡(luò)新聞傳輸協(xié)議520RIP路由信息協(xié)議179BGP邊界路由協(xié)議v 客服客服/服務(wù)器模型服務(wù)器模型C/S工作模式與工作模式與P2P工作模式工作模式l服務(wù)器程序在固定的IP地址和熟知的端口號(hào)上一直處于打開(kāi)狀態(tài)l客戶(hù)端之間不能夠直接通信P2P網(wǎng)絡(luò)并不是一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而是一種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式由google領(lǐng)導(dǎo)的OHA是一個(gè)軟硬件開(kāi)發(fā)者組織，目標(biāo)是加速智能移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展，提供用戶(hù)更多更好更便宜的服務(wù)Android與googleAndroid 軟件系列包括操作系統(tǒng)

10、、中間件和一些關(guān)鍵應(yīng)用。Android是基于JAVA的系統(tǒng)，運(yùn)行在 Linux 2.6核上。Android SDK 提供多種開(kāi)發(fā)所必要的工具與API。2022-1-2 22Eclipse IDEAndroidSDKAndroidEmulatorAndroidMobileDevice安卓應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)安卓應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)Android ManifestResource XMLJava Source Generated ClassJava CompilerAndroid Libraries.dexFileDalvikVMv 建立Android開(kāi)發(fā)環(huán)境 JDK6以上(一定要JDK，光JRE不夠)JDK7h

11、ttp:/ Eclipse 3.6.2以上Juno 4.2/downloads/ Android SDK(20.0.3)http:/ ADT(20.0.3 Eclipse的插件)http:/ 相應(yīng)手機(jī)連接驅(qū)動(dòng)（真機(jī)調(diào)試）可使用各種手機(jī)管家類(lèi)型的等軟件自動(dòng)搜索安裝Hello world!HelloAndroidvEclipse自動(dòng)生成自動(dòng)生成 new android project HelloAndroidHelloAndroid.javavJava程序程序package com.android.helloAndroid;import android.a

12、pp.Activity;import android.os.Bundle;public class HelloAndroid extends Activity /* Called when the activity is first created. */ Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); R.javavJava程序程序/* AUTO-GENERATED FILE. DO NOT M

13、ODIFY.*/package com.android.helloAndroid;public final class R public static final class attr public static final class drawable public static final int icon=0 x7f020000; public static final class layout public static final int main=0 x7f030000; public static final class string public static final in

14、t app_name=0 x7f040001; public static final int hello=0 x7f040000; main.xmlvXml文件文件Resourcesstrings.xmlvXml文件文件 Hello Android, 2010. HelloAndroid將要顯示內(nèi)容：Hello Android, 2010.RUNRUN模擬運(yùn)行模擬運(yùn)行顯示內(nèi)容：Hello Android, 2010.顯示圖像顯示圖像v 增加增加ImageViewAndroid虛擬機(jī)虛擬機(jī)DalvikvDalvik和標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)Java虛擬機(jī)虛擬機(jī)(JVM)的差別的差別 Dalvik 更適合手機(jī)

15、所用的嵌入式環(huán)境，占用內(nèi)存少。 JVM 通用Java虛擬機(jī)。vDalvik虛擬機(jī)特點(diǎn)虛擬機(jī)特點(diǎn) Dalvik 允許在有限的內(nèi)存中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)實(shí)例。 每一個(gè)Dalvik 應(yīng)用作為一個(gè)獨(dú)立的Linux 進(jìn)程執(zhí)行。 獨(dú)立進(jìn)程可防止在虛擬機(jī)崩潰的時(shí)候所有程序都被關(guān)閉。 Dalvik 提供了一個(gè)擁有較Java少限制許可證的平臺(tái)。重要包的描述重要包的描述v Android.app ：提供高層的程序模型、提供基本的運(yùn)行環(huán)境v Android.content ：包含各種的對(duì)設(shè)備上的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)和發(fā)布的類(lèi)v Android.database ：通過(guò)內(nèi)容提供者瀏覽和操作數(shù)據(jù)庫(kù)v Android.graphi

16、cs ：底層的圖形庫(kù)，可以將它們直接繪制到屏幕上.v Android.location ：定位和相關(guān)服務(wù)的類(lèi)v Android.media ：提供一些類(lèi)管理多種音頻、視頻的媒體接口v A ：提供幫助網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的類(lèi)，超過(guò)通常的.* 接口v Android.os ：提供了系統(tǒng)服務(wù)、消息傳輸、IPC 機(jī)制v Android.opengl ：提供OpenGL 的工具v Avider ：提供類(lèi)訪問(wèn)Android 的內(nèi)容提供者v Android.telephony ：提供與撥打電話(huà)相關(guān)的API 交互v Android.view ：提供基礎(chǔ)的用戶(hù)界面接口框架v Android.util ：

17、涉及工具性的方法，例如時(shí)間日期的操作v Android.webkit ：默認(rèn)瀏覽器操作接口v Android.widget ：各種UI 元素(大部分可見(jiàn))在應(yīng)用程序的屏幕中使用Android的相關(guān)文件類(lèi)型的相關(guān)文件類(lèi)型vJava文件文件-應(yīng)用程序源文件應(yīng)用程序源文件 android 本身相當(dāng)一部分都是用java 編寫(xiě)而成 android 的應(yīng)用使用java 來(lái)開(kāi)發(fā)。vClass文件文件-Java編譯后的目標(biāo)文件編譯后的目標(biāo)文件 Google使用Dalvik 來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序 Android的class 文件是編譯過(guò)程中的中間目標(biāo)文件，需要鏈接成dex 文件才能在Dalvik 上運(yùn)行。Dex文件文

18、件vDex文件文件-Android平臺(tái)上的可執(zhí)行文件平臺(tái)上的可執(zhí)行文件 Android 虛擬機(jī)Dalvik 支持的字節(jié)碼文件格式。 這種虛擬機(jī)執(zhí)行的并非Java 字節(jié)碼，而是另一種字節(jié)碼：dex 格式的字節(jié)碼。 在編譯Java 代碼之后，通過(guò)Android 平臺(tái)上的工具可以將Java 字節(jié)碼轉(zhuǎn)換成Dex 字節(jié)碼。 Dalvik VM 針對(duì)手機(jī)程式/CPU 做過(guò)最佳化，可以同時(shí)執(zhí)行許多VM 而不會(huì)占用太多資源。Apk文件文件vApk文件文件-Android上的安裝文件上的安裝文件 Apk 是Android 安裝包的擴(kuò)展名，一個(gè)Android 安裝包包含了與該Android 應(yīng)用程序相關(guān)的所有文件。 apk文件將AndroidManifest.xml文件、應(yīng)用程序代