第7章 Linux网络编程概述-【千锋教育】Linux系统编程（慕课版）

第7章 Linux网络编程概述 网络概述 网络基础知识 1 网络概述 网络基础知识 7.2 7.1 ☞点击查看本小节知识架构 ☞点击查看本小节知识架构 2 学习目标 掌握 掌握 掌握 掌握 掌握计算机网络的发展史 1 掌握TCP和UDP的使用方法 4 2 掌握网络体系结构OSI参考模型、TCP/IP模型的使用方法 3 掌握网络协议、网络端口、IP地址、子网掩码的使用方法 销售额 掌握知识 理解知识 熟悉知识 了解知识 2.5 2.5 2.5 2.5 本章将开始介绍有关网络编程的知识。通过学习本章内容，可为后续Linux网络编程奠定基础。本章首先介绍计算机网络的模型，即网络协议分层，旨在帮助读者对网络建立初步的、全面立体的认识；其次介绍与网络相关的一些基本概念，包括协议、端口、地址等；最后介绍应用非常广泛的传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）和用户数据协议（User Datagram Protocol,UDP)的基本概念及其区别。 4 7.1 网络概述 7.1.1 Internet的历史 返回目录 7.1.2 网络体系结构 7.1.3 TCP/IP协议族体系结构 7.1.4 TCP/IP模型特点 7.1.5 TCP与UDP 7.1 网络概述 互联网（Internet），又称为网际网络，或因特网，是网络与网络之间串联成的庞大网络，这些网络以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一且巨大的全球化网络。在这个网络中有交换机、路由器等网络设备，各种不同的连接链路、种类繁多的服务器和数不尽的计算机、终端。使用互联网可以将信息瞬间发送到千里之外的人手中，它是信息社会的基础。 1958年，美国总统艾森豪威尔向美国国会提出建立国防部高级研究计划署 (Defense Advanced Research Project Agency， DARPA)，简称ARPA。1968年6月ARPA提出“资源共享计算机网络”（Resource Sharing Computer Networks），目的是让ARPA的所有计算机互联起来，这个网络叫作ARPAnet（阿帕网），是Internet的雏形。 7.1.1 Internet的历史 6 7.1 网络概述 早期的ARPAnet使用网络控制协议（Network Control Protocol，NCP），不能互联不同类型的计算机和不同类型的操作系统，没有纠错功能。1973年由罗伯特·卡恩（Robert Kahn）和文顿·瑟夫（Vinton Cerf）两人合作为ARPAnet开发了新的互联协议。1974年，两人正式发表第一份TCP详细说明，此协议在数据包丢失时不能有效的纠正。 TCP分成了两个不同的协议：用来检测网络传输中差错的传输控制协议（TCP）；专门负责对不同网络进行互联的互联网协议（IP）。至1983年，ARPAnet上停止使用NCP，互联网上的主机全部使用TCP/IP。TCP/IP称为了Internet的“世界语”。 7.1.1 Internet的历史 7 7.1 网络概述 网络体系结构指的是网络的分层结构和每层所使用协议的集合。通俗地说，网络体系结构就是网络采用分而治之的方法设计，将网络的功能划分为不同的模块，以分层的形式有机组合在一起。每层实现的不同的功能。其内部实现方法对外部其他层次来说是透明的。每层向上层提供服务，同时使用下层提供的服务。 这其中最著名的体系结构为OSI参考模型。开放式系统互联（ Open System Interconnection ， OSI ），是基于国际标准化组织（Internationl Organization for Standardization，ISO）的建议发展起来的。该模型定义了不同计算机互联的标准，是设计和描述计算机网络通信的基本框架。 7.1.2 网络体系结构 8 7.1 网络概述 OSI参考模型把网络通信的工作分为7层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。这个7层的协议模型规定得非常细致和完善。但在实际中没有被广泛地应用，其重要的原因是它过于复杂。尽管如此，它仍然是此后很多协议模型的基础。OSI参考模型如图所示。 7.1.2 网络体系结构 7.1 网络概述 OSI参考模型作为网络体系结构的参考模型，为很多协议模型提供了参考。其中与其有所区别的TCP/IP模型则十分重要。TCP/IP模型将OSI的7层协议模型简化为4层，从而更有利于实现和高效通信。OSI参考模型与TCP/IP参考模型的对应关系如图所示。 7.1.3 TCP/IP协议族体系结构 7.1 网络概述 特别需要注意的是，TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol