客户机-服务器系统通信
信息化导论 第5讲 通信与计算机网络B
4.5.3 TCP/IP模型
本来无层，人为添加
（1）网络接口层 TCP/IP协议栈结构没有包含数据链路层和物理层，因此不 能完成计算机网络的全部功能，必须与其他协议协同工作。 网络接口层负责将IP分组封装成适合在具体的物理网络上 传输的帧结构并交付传输。它包括： · 用于协作IP分组在现有网络介质上传输的协议，如IEEE 802.x； · IP地址与实际物理网络地址间的转换协议——ARP （Address Resolution Protocol）和RARP； · 用于串行线路连接主机与网络或连接网络与网络的SLIP 协议和PPP协议。
Leabharlann （4）应用层 TCP/IP的应用层是几个可以在各种机型上 广泛实现的协议，如文件传输协议FTP、远 程终端访问协议Telnet、域名服务程序 （Domain Name Service，DNS）、简单邮件 传输协议（Simple Message Transfer Protocol， SMTP）等。
4.5.2 IEEE 802模型
IEEE于1980年2月成立了局域网标准委员会， 简称IEEE 802委员会，专门从事局域网的 标准化工作，它为局域网制定了一系列标 准，统称为IEEE 802标准。
1. 局域网的特点
局域网覆盖范围有限、站点不多，与广域网相比，它的体系结构也有 很大不同。 （1）局域网的物理层与OSI的物理层具有相同的功能，包括了位流传 输与接收、信号电平与编码、拓扑结构、传播速率等。但是，由于局 域网传输距离短，可以使用的传输介质比较多，并且各种介质差异较 大，从而使物理层的处理比较复杂。为了有效地进行这些处理，局域 网的物理层被分成两个子层： · 下面的子层用于对传输介质进行说明，如以太网中的物理信令 （physical signaling，PLS）子层； · 上面的子层作为传输介质的访问单元，用于发送/接收比特、编码以 及介质处理，类似于OSI/RM的物理层，如以太网中的物理连接 （physical medium attachment，PMA）子层。
通信工程师考试：通信专业实务-互联网技术-第6-9章
UNIX操作系统 操作系统
UNIX操作系统分成三个主要部分： 操作系统分成三个主要部分： 操作系统分成三个主要部分
内核： 的系统核心。 内核：UNIX的系统核心。 的系统核心 Shell：是内核与用户之间的接口和交互界面，是UNIX命 ：是内核与用户之间的接口和交互界面， 命 令的解释器。 令的解释器。 文件系统：对存储的文件进行组织和管理。 文件系统：对存储的文件进行组织和管理。
VLAN
虚拟局域网VLAN，跨接不同物理LAN网段的节点连接成逻辑 ，跨接不同物理 虚拟局域网 网段的节点连接成逻辑 LAN网段，处于不同物理网段的用户通过软件设置处于同一局 网段， 网段 域网中，形成逻辑的工作组 逻辑的工作组。 域网中，形成逻辑的工作组。在同一逻辑工作组中的节点可以 互发广播报文。 互发广播报文。 VLAN就是指在逻辑上可以通过网络管理来划分逻辑工作组的 就是指在逻辑上可以通过网络管理来划分逻辑工作组的 就是指在 物理网络。物理用户可以根据自己的需求， 物理网络。物理用户可以根据自己的需求，而不是根据用户在 网络中的物理位置来划分网络。 网络中的物理位置来划分网络。
网络环境软件 网络管理软件 工作中网络软件 网络服务软件
网络操作系统的分层结构
根据NOS和OSI模型的对应关系，从分层角度看， 和 模型的对应关系， 根据 模型的对应关系 从分层角度看， 主要有三个部分： 主要有三个部分：
网络驱动程序 网络协议软件 应用程序接口（ 应用程序接口（API）软件 ）
常用的网络操作系统
目前使用的NOS都是多用户多进程任务的操作系统， 都是多用户多进程任务的操作系统， 目前使用的 都是多用户多进程任务的操作系统 主要有： 主要有：
Windows NT系列：微软公司的 系列： 系列 微软公司的Windows系统不仅在个 系统不仅在个 人操作系统中占有绝对优势， 人操作系统中占有绝对优势，它在网络操作系统中也具有 非常强劲的力量。 非常强劲的力量。 NetWare：早期的一种适用于局域网的网络操作系统。 ：早期的一种适用于局域网的网络操作系统。 UNIX：目前常用的 系统版本主要有： ：目前常用的Unix系统版本主要有：Unix SUR 4.0、 系统版本主要有 、 HP-UX 11.0，SUN的Solaris 8.0等。 ， 的 等 Linux：一种新型的网络操作系统，它的最大的特点是源代 ：一种新型的网络操作系统， 码开放，可以免费得到许多应用程序。 码开放，可以免费得到许多应用程序。
网络操作系统 复习资料
网络操作系统一网络操作系统概论1、什么是计算机系统？计算机系统是怎样构成的？计算机系统是一种按用户的要求接收和存储信息、自动进行数据处理并输出结果信息的系统。
计算机系统包括硬件系统和软件系统两部分。
Plus：多计算机操作系统结构设计模式包括：对象模式、对称多处理模式、客户机/服务器模式2、什么是操作系统？操作系统在计算机系统中的作用和地位？1.操作系统是计算机系统中的一个系统软件。
它能有效地组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机的工作流程，控制程序的执行，方便用户使用，并能使计算机系统高效地运行。
2.操作系统组织和管理计算机系统中的硬件及软件资源。
硬件资源在操作系统的管理下调配有序、协调工作；操作系统又是人机交互的接口，人们通过命令或系统调用来控制计算机的运行。
3、操作系统管理计算机系统的资源有哪些？操作系统管理计算机系统的资源有硬件资源和软件资源。
硬件资源主要有处理机、主存储器、辅存储器以及各种类型的输入/输出设备；而各种程序和数据则是计算机的软件资源。
4、请从资源管理的角度说明操作系统的主要功能？主要功能是组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源。
操作系统根据用户对各种资源的需求情况，资源的当前分配和使用情况以及有关的资源进行调度，并对资源进行有效的组织和管理。
5、操作系统有哪些基本特征？操作系统的基本特征有并发性、共享性和随机性。
并发性是指在计算机系统中同时存在若干个运行着的程序，宏观上并行微观上串行。
共享性指操作系统程序及多个用户和谐共用系统中的各种资源，对资源的共享一般有两种方式：互斥共享和同时共享。
随机性是指操作系统处什么样的状态之中是无法确切知道的，它强调了操作系统的设计及实现时要充分考虑各种各样的可能性。
6、叙述各类操作系统的工作方式及特点？批处理操作系统：将单个的客户作业组成一批作业输入计算机中处理。
批处理操作系统分为单道批处理和多道批处理系统。
单道系统每次只将一个作业调入内存，占用处理机直至结束；多道系统将多个作业调入内存，处理机以切换方式进行服务，极大提高了作业处理能力。
客户机与服务器结构和浏览器与服务器结构的区别
C/S结构，即Client/Server(客户机/服务器)结构，是软件系统体系结构，通过将任务合理分配到Client端和Server端，降低了系统的通讯开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。
早期的软件系统多以此作为首选设计标准。
B/S结构，即Browser/Server(浏览器/服务器)结构，是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。
在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3-tier结构。
B/S结构，主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种Script语言(VBScript、JavaScript…)和ActiveX 技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。
随着Windows 98/Windows 2000将浏览器技术植入操作系统内部，这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。
C/S 与 B/S 区别：Client/Server是建立在局域网的基础上的.Browser/Server是建立在广域网的基础上的.1.硬件环境不同C/S 一般建立在专用的网络上, 小范围里的网络环境, 局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务；B/S 建立在广域网之上的, 不必是专门的网络硬件环境,例与电话上网, 租用设备. 信息自己管理. 有比C/S更强的适应范围, 一般只要有操作系统和浏览器就行。
2.对安全要求不同C/S 一般面向相对固定的用户群, 对信息安全的控制能力很强. 一般高度机密的信息系统采用C/S 结构适宜. 可以通过B/S发布部分可公开信息；B/S 建立在广域网之上, 对安全的控制能力相对弱, 面向是不可知的用户群。
3．对程序架构不同C/S 程序可以更加注重流程, 可以对权限多层次校验, 对系统运行速度可以较少考虑；B/S 对安全以及访问速度的多重的考虑, 建立在需要更加优化的基础之上. 比C/S有更高的要求 B/S结构的程序架构是发展的趋势, 从MS的.Net系列的BizTalk 2000 Exchange 2000等, 全面支持网络的构件搭建的系统. SUN 和IBM 推的JavaBean 构件技术等,使 B/S更加成熟。
服务器和客户机的通信原理
服务器和客户机的通信原理
服务器和客户机的通信原理
一、客户机-服务器架构
客户机/服务器架构是一种分布式处理架构，它将一个复杂的计
算或应用程序分解成客户机和服务器两个计算或应用程序的组件。
客户机负责用户界面和用户交互，服务器负责数据存储和计算处理。
当用户在客户机上发起一次请求时，由客户机向服务器发出一个请求，服务器完成请求的处理并将结果返回客户机，客户机收到结果后响应用户界面，从而形成一个完整的客户机/服务器体系。
二、客户机-服务器通信原理
1、建立连接：
客户机和服务器之间建立起网络连接。
客户机首先通过指定的服务器地址向服务器发出连接请求，服务器接收到客户机的连接请求后，确认客户机的身份，然后两端的客户机和服务器分别释放自己的端口，建立一条虚拟连接。
2、数据传输：
客户机通过发起请求，服务器接收到请求后，根据请求内容分析，按照报文格式来收发数据，从而完成数据的传输。
3、断开连接：
当客户机和服务器之间的数据交换完成后，客户机向服务器发送断开连接的信号后，客户机和服务器相应关闭自己的端口，从而完成一次客户机服务器之间的数据交换过程。
三、总结
客户机和服务器的通信原理主要涉及客户端发起连接请求、服务器接收连接请求、客户端和服务器之间的数据传输和最后的断开连接等过程。
这些过程中，数据的传输和处理都需要遵循固定的报文格式，才能实现数据的正确传输。
tcp通信服务器连接多个终端的工作原理
TCP通信服务器连接多个终端的工作原理主要遵循客户端-服务器模型。
服务器作为中央节点，负责处理来自多个终端（客户端）的请求。
以下是其主要步骤：
1. 服务器在特定端口上监听可能的客户端连接。
服务器通过套接字（socket）与端口绑定，进入监听状态。
2. 客户端通过套接字与服务器建立连接。
客户端使用服务器的IP地址和端口号发起连接请求。
3. 服务器接收客户端的连接请求，并建立一个新的套接字与客户端进行通信。
此时，服务器可以继续监听其他客户端的连接请求。
4. 客户端和服务器之间通过新的套接字进行数据传输。
双方可以发送和接收数据，实现双向通信。
5. 当通信结束后，客户端和服务器关闭套接字连接。
资源被释放，以便再次使用。
在这个过程中，TCP协议负责提供可靠的、面向连接的通信服务，确保数据包的正确传输。
服务器通过循环监听和处理来自多个终端的请求，实现与多个终端的通信。
计算机网络名词解释
1.工作站/文件服务器系统（Workstation/File Server）将若干台用户计算机（工作站）与一台主机（文件服务器）通过通信手段连接在一起而组成的计算机网络系统称为工作站/文件服务器系统。
在工作站/文件服务器系统中，网上的主机及所有用户计算机上的资源都可给网络系统提供共享。
2. 客户机/服务器系统C/S（Client/Server）客户机/服务器系统是在工作站/文件服务器系统的基础上，增加了后台处理能力而构成的。
在C/S系统中，网上的用户终端可将部份工作交给主机去处理（即后台处理，或叫后台作业）。
Netware 386、Windows NT、UNIX都可以建立C/S网络系统。
后台处理结束，自动将结果送回到前台进程中。
值得注意的是，前台进程与后台处理是并行进行，互不干扰的。
3. 对等网络系统（Peer-to-Peer-Network）在对等网络系统中，不需要专用的网络服务器，网上的计算机与计算机之间的地位都是平等的。
在系统运行过程中，任何一台计算机随时可设置为工作站或主机（网络服务）。
典型的对等网络系统有D-Link、Windows NT、Windows 2000/XP等。
4．局域网LAN局域网是一个数据通信系统，在有限的地理范围内，把若干独立的设备连接起来，通过物理通信信道，以适中的数据速率实现各独立设备之间的直接通信。
5. 广域网W AN（Wide Area Net）将两个以上的局域网络通过桥接设备和通信介质连接起来而形成的一个大的网络系统称为广域网络。
广域网络的覆盖地理范围广，连入的计算机终端数量可达上万台。
6. 企业内部网（Intranet）所谓的Intranet就是将Internet模式及其成熟技术应用到企业内部网络环境中，它侧重于企业内部的生产管理和日常事务处理。
7. 企业外部网（Extranet）所谓的Extranet就是利用Internet技术将各个相关企业的局域网连接在一起，使得企业和企业之间能够相互进行资源共享和信息交流。
Google的主要技术
Google的主要技术：网页采集技术、页面等级技术、超文本匹配分析技术。
全文搜索引擎包括：搜索器（爬虫、机器人、蜘蛛）、索引器、检索器、用户接口。
每个条目（每个网页）包括：标题、统一资源定位符（URL）、摘要。
播客包括：传统广播节目的播客、专业播客提供商、个人播客。
Skype融合了当前两大热门技术:V oIP技术、P2P技术。
V oIP(IP电话)的4个基本组件：终端设备、网关、多点控制单元、网守。
V oIP的3种实现方法：PC-to-PC、PC-to-phone、Phone-to-phone。
数字版权管理（DRM）的4种技术：数据加密、版权保护、数字水印、数字签名。
IPTV的基本技术形态可以概括为：视频数字化、传输IP化、播放流媒体化。
视频点播（VOD）包括5个主要部分：节目制作中心、专业视频服务器、视频节目库、VOD管理服务器、客户端播放设备。
XMPP系统的4个特点：客户机\服务器通信服务模式、分布式网络、简单的客户端、XML的数据格式。
按逻辑功能区分，SIP系统由4种元素组成：用户代理、代理服务器、重定向服务器、注册服务器。
IM通用的协议有2种：基于SIP协议框架的SIMPLE 协议集、基于JABBER协议框架的XMPP协议集。
即时通信模式（IM）系统的2种通信模式：客户机|服务器模式、客户机|客户机模式。
P2P模型的4种结构类型：集中目录式结构（Napster、Maze）、分布式非结构化（Gnutella）、分布式结构化（Pastry）、混合式（Skype）。
根据协议的作用范围，组播协议包括2种：组播组管理协议（Internet组管理协议即IGMP、Cisco专用的组管理协议即CGMP）、组播路由协议（域内组播路由协议《密集模式、分散模式》、域间组播路由协议）域内组播路由协议：DVMRP、MOSPF、PIM。
域间组播路由协议：多协议边界网关协议（MBGP）、组播源发现协议（MSDP）。
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组员:张庆平 符艺瀚 黄超博 李铭豪 主讲:张庆平
Socket编程
• Java最初是作为网络编程语言出现的，其对网 络提供了高度的支持，使得客户端和服务器的 沟通变成了现实，而在网络编程中，使用最多 的就是Socket。
• 一、网络基础知识 • 二、TCP编程 • 三、UDP编程
三、UDP编程
创建服务器端类
三、UDP编程
创建客户端类
Sockets：使用TCP协议实现的网络通信Socket相关的类
Datagram:使用UDP协议，将数据保存在用户数据报中，通过网络进行通信。
二、TCP编程
1、TCP协议是面向连接的、可靠的、有序的、以字节流的方式发送数据，通过三次握 手方式建立连接，形成传输数据的通道，在连接中进行大量数据的传输，效率会稍低
正因为UDP无需建立类如三次握手的连接，而使得通信效率很高
DatagramPacket类:表示数据报包
DatagramSocket类：进行端到端通信的类
三、UDP编程
UDP通信的流程比较简单，因此要搭建这么 一个常用的UDP通信框架也是比较简单的。 右图是UDP的框架图。
由右边框图可以看出，客户端要发起一次请 求，仅仅需要两个步骤（socket和sendto）， 而服务器端也仅仅需要三个步骤即可接收到 来自客户端的消息（socket、bind、 recvfrom）。
4、服务器端：
① 创建ServerSocket对象， 绑定监听端口 ② 通过accept()方法
监听客户端请求
③ 连接建立后，通过输入流 读取客户端发送的请求信息 ④ 通过输出流向客户端 发送相应信息 ⑤ 关闭相关资源
二、TCP编程
5、客户端：
① 创建Socket对象，指明需要 连接的服务器的地址和端口号 ② 连接建立后，通过输出流 向服务器端发送请求信息 ③ 通过输入流获取服务器 响应的信息 ④ 关闭相关资源
创建客户端类
二、TCP编程
关于线程的一些问题 在线程的Thread对象上调用start()方法，而不是run()或者别的方法。 在调用start()方法之前：线程处于新状态中，新状态指有一个Thread对象，但还没有一 个真正的线程。 在调用start()方法之后：发生了一系列复杂的事情 启动新的执行线程（具有新的调用栈）； 该线程从新状态转移到可运行状态； 当该线程获得机会执行时，其目标run()方法将运行。 注意：对Java来说，run()方法没有任何特别之处。像main()方法一样，它只是新线程知 道调用的方法名称(和签名)。因此，在Runnable上或者Thread上调用run方法是合法的。 但并不启动新的线程。
二、Tபைடு நூலகம்P编程
6.应用多线程来实现服务器与多线程之间的通信的基本步骤 1）、服务器端创建ServerSocket,循环调用accept()等待客户端链接 2)、客户端创建一个Socket并请求和服务器端链接 3)、服务器端接受客户端请求，创建socekt与该客户端建立专线链接 4)、建立链接的socket在一个单独的线程上对话 5）、服务器继续等待新的链接
二、TCP编程
创建处理线程类ServerThread
二、TCP编程
创建服务器端类 使用while以达到可以循环侦听不同客户端的连接请求。因为这是一个死循环，所以 不用关闭也没有机会去关闭serverSocket。设置count值，用于记录服务器端被连接过的 次数并显示客户端所在ip值。
二、TCP编程
三、UDP编程
创建服务器线程处理类 UDPThread 注意，DatagramSocket的实 例socket不能关闭，会出现 SocketException。读取数据用到 的new String(packet.getData(), 0, packet.getLength())，参数表 示数据报中的字节数组，位置和长 度。
2、Java中基于TCP协议实现网络通信的类
客户端的Socket类
服务器端的ServerSocket类
3、Socket通信的步骤 ① 创建ServerSocket和Socket ② 打开连接到Socket的输入/输出流 ③ 按照协议对Socket进行读/写操作
④ 关闭输入输出流、关闭Socket
二、TCP编程
三、UDP编程
多线程实现服务器与多客户端之间通信步骤 1.服务器端创建DatagramSocket的实例socket，循环调用receive（）方法，此方法在接收 到数据报之前会一直阻塞。 2.客户端创建DatagramSocket，将含有地址，端口号和内容的数据报包发送出去。 3. 服务器端收到数据报包packet，通过DatagramSocket和packet与客户端建立一个线程 4. 服务器端继续等待新的数据报包。 5. 发送方的DatagramPacket构造方法传递四个参数包含数据内容，数据大小，地址和端口 号。接收方的DatagramPacket构造方法有两个参数接收数据和数据大小。
三、UDP编程
UDP（user datagram protocol）的中文叫用户数据报协议，属于传输层。
UDP是面向非连接的协议，是无连接的、不可靠的、无序的,速度快，它不与对方建立连接， 而是直接把我要发的数据报发给对方。 进行数据传输时，首先将要传输的数据定义成数据报（Datagram），大小限制在64k， 在数据报中指明数据索要达到的Socket（主机地址和端口号），然后再将数据报发送出去 所以UDP适用于一次传输数据量很少、对可靠性要求不高的或对实时性要求高的应用场景。
一、网络基础知识
1、两台计算机间进行通讯需要以下三个条件：IP地址、协议、端口号
2、TCP/IP协议：是目前世界上应用最为广泛的协议，是以TCP和IP为基础的不同层次 上多个协议的集合，也成TCP/IP协议族、或TCP/IP协议栈
TCP：Transmission Control Protocol 传输控制协议
IP地址+端口号组成了所谓的Socket，Socket是网络上运行的程序之间双向通信链 路的终结点，是TCP和UDP的基础
一、网络基础知识
5、Socket套接字：网络上具有唯一标识的IP地址和端口组合在一起才能构成唯一能识别的标识 符套接字。
Socket原理机制： 通信的两端都有Socket 网络通信其实就是Socket间的通信 数据在两个Socket间通过IO传输 6、Java中的网络支持：针对网络通信的不同层次，Java提供了不同的API，其提供的网络功能 有四大类： InetAddress:用于标识网络上的硬件资源，主要是IP地址 URL：统一资源定位符，通过URL可以直接读取或写入网络上的数据
IP：Internet Protocol 互联网协议 3、IP地址：为实现网络中不同计算机之间的通信，每台计算机都必须有一个唯一的 标识---IP地址。32位二进制 4、端口：区分一台主机的多个不同应用程序，端口号范围为0-65535，其中0-1023位 为系统保留。如：HTTP：80 FTP：21 Telnet：23
三、UDP编程
1、服务器端实现步骤 ① 创建DatagramSocket， 指定端口号 ② 创建DatagramPacket ③ 接受客户端发送的数据 信息 ④ 读取数据
三、UDP编程
2、客户端实现步骤 ① 定义发送信息 ② 创建DatagramPacket 包含将要发送的信息 ③ 创建DatagramSocket ④ 发送数据