【正文】 控制協(xié)議）和 UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。若傳輸層使用 TCP協(xié)議，則該層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的分組、質(zhì)量控制和超時(shí)重發(fā)等，對(duì)于應(yīng)用層來(lái)說(shuō)，就可以忽略這些工作。若傳輸層使用 UDP協(xié)議，則數(shù)據(jù)是否到達(dá)、是否按時(shí)到達(dá)、是否損壞都必須由應(yīng)用層來(lái)控制。 （ 4）應(yīng)用層 應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理實(shí)際的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)，主要包括超文本傳輸協(xié)議（ HTTP）、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（ SNMP）、文件傳輸協(xié)議（ FTP）、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（ SMTP）、域名系統(tǒng)（ DNS）、遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（ Tel）等。 OSI參考模型與 TCP/IP模型 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 12 TCP/IP概述 3． TCP/IP工作原理 由上述 OSI參考模型可知，在因特網(wǎng)上源主機(jī)的協(xié)議層與目的主機(jī)的同層通過(guò)下層提供的服務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)話。它們之間的對(duì)話實(shí)際上是在源主機(jī)上從上到下傳遞然后穿越網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的主機(jī)后再?gòu)南碌缴系竭_(dá)相應(yīng)層。 OSI參考模型與 TCP/IP模型 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 13 TCP/IP概述 圖 ，以及信源和信宿，實(shí)際傳輸線路則表明了請(qǐng)求數(shù)據(jù)的真實(shí)傳輸鏈路。 （ 2）信源上的傳輸層將應(yīng)用層的請(qǐng)求數(shù)據(jù)流截成若干分組，并加上 TCP首部形成 TCP段，送交信源上的網(wǎng)絡(luò)層（ IP）。 （ 4）信源的鏈路層在其 MAC幀的數(shù)據(jù)部分裝上 IP數(shù)據(jù)報(bào)，再加上源、目的主機(jī)的 MAC地址和 MAC幀頭，并根據(jù)其目的 MAC地址，將 MAC幀發(fā)往信宿或中間路由器，例如路由器 R。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)铰酚善骱?，路由器將根?jù)數(shù)據(jù)包中的目的地址進(jìn)行傳輸路徑的選擇，并根據(jù)所選擇的傳輸路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在本實(shí)例中，路由器接收客戶機(jī) A發(fā)送過(guò)來(lái)的 IP數(shù)據(jù)報(bào)，并將該數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器 B。 （ 7）信宿的網(wǎng)絡(luò)層檢查 IP數(shù)據(jù)報(bào)首部，假如首部中校驗(yàn)和與計(jì)算結(jié)果不一致，則丟棄該 IP數(shù)據(jù)報(bào)；若校驗(yàn)和與計(jì)算結(jié)果一致，則去掉 IP首部，將 TCP段送交信宿的傳輸層。若正確，則向信源發(fā)確認(rèn)信息；若不正確或丟包，則向信源要求重發(fā)信息。這樣信宿接收到的來(lái)自信源的字節(jié)流，就像是直接接收到來(lái)自信源的字節(jié)流一樣。在因特網(wǎng)中，根據(jù) TCP/IP協(xié)議規(guī)定，在IPv4中， IP地址由 32位二進(jìn)制數(shù)組成，其地址空間是 0～ 2321。例如：。由于 IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將影響因特網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。 IP地址共分五類(lèi)： A類(lèi)、 B類(lèi)、 C類(lèi)、 D類(lèi)和 E類(lèi)。它們的格式如下所示，其中“ *”代表網(wǎng)絡(luò)號(hào)位數(shù)。因此 A類(lèi)地址可擁有 126個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)，其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可以包含的主機(jī)數(shù)目為 2242（主機(jī)地址全 1和全 0都屬于特殊地址），即有 16777214臺(tái)主機(jī)。 B類(lèi)地址的最高兩位必須是“ 10”，前兩個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。因此， B類(lèi)地址適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。因此， C類(lèi)地址的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目為 221，即有 2907152個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以包含的主機(jī)數(shù)目為 28?2，即有 254臺(tái)主機(jī)。 D類(lèi)地址與前三類(lèi)地址不同，它是一種特殊的 IP地址類(lèi)，應(yīng)用于多播通信，因此也被稱(chēng)為多播地址。 D類(lèi)地址只能作為目的地址，不能作為源地址。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 18 TCP/IP概述 TCP/IP基本概念 除上述幾類(lèi)地址外，還有幾個(gè)特殊的地址。這類(lèi)地址不指派給任何主機(jī)，它只保留用來(lái)定義某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的地址。 廣播地址：在 A、 B、 C三類(lèi)地址中，主機(jī)號(hào)全為“ 1”的地址為廣播地址。例如，如果某臺(tái)主機(jī)使用，則網(wǎng)絡(luò)地址為 所有主機(jī)都能收到該數(shù)據(jù)報(bào)。如： 。發(fā)送到這種地址的數(shù)據(jù)報(bào)不輸出到線路上，而是立即被返回，又當(dāng)作輸入數(shù)據(jù)報(bào)在本機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 19 TCP/IP概述 TCP/IP基本概念 2．子網(wǎng)與掩碼 如上所述， IP地址最初采用的是網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩級(jí)結(jié)構(gòu)，然而在實(shí)際組網(wǎng)過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)使用 C類(lèi)地址時(shí)，主機(jī)編址空間不夠，而使用 A類(lèi)或 B類(lèi)地址時(shí)，又會(huì)造成大量 IP地址浪費(fèi)的現(xiàn)象。把每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)地址空間根據(jù)需要再進(jìn)一步劃分成若干個(gè)子網(wǎng)，則原來(lái)兩級(jí)地址結(jié)構(gòu)中的主機(jī)地址又細(xì)分為子網(wǎng)地址和主機(jī)地址，子網(wǎng)地址位數(shù)根據(jù)子網(wǎng)的實(shí)際規(guī)模來(lái)確定。 子網(wǎng)掩碼是一個(gè) 32位地址掩碼，對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址的地址掩碼位設(shè)置為“ 1”，而對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的地址掩碼位設(shè)置為“ 0”。 確定子網(wǎng)掩碼的過(guò)程也就是劃分子網(wǎng)的過(guò)程，通常劃分步驟如下： （ 1）確定網(wǎng)絡(luò)地址，劃出網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)。 （ 2）根據(jù)需求確認(rèn)子網(wǎng)個(gè)數(shù)。例如：現(xiàn)在需要 12個(gè)子網(wǎng)，將來(lái)可能需要 16個(gè)子網(wǎng)，則至少需要用第三個(gè)字節(jié)的前四位來(lái)確定子網(wǎng)掩碼，而后四位仍然用于主機(jī)地址。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 20 TCP/IP概述 TCP/IP基本概念 （ 3）得出子網(wǎng)掩碼。則子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制形式為：“ ”，即為 “ ”。由于在因特網(wǎng)上使用的計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)種類(lèi)很多，不同的系統(tǒng)會(huì)使用不同的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符，因此無(wú)法采用計(jì)算機(jī)中的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符來(lái)作為標(biāo)志，必須采用統(tǒng)一的方法對(duì)TCP/IP體錄的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行標(biāo)志。 端口是一種抽象的軟件結(jié)構(gòu)（包括一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和 I/O緩沖區(qū)）。類(lèi)似于文件描述符，每個(gè)端口都擁有一個(gè)叫端口號(hào)的整數(shù)描述符，用來(lái)區(qū)別不同的端口。由于TCP協(xié)議和 UDP協(xié)議是兩個(gè)完全獨(dú)立的軟件模塊，因此各自的端口號(hào)也相互獨(dú)立。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 21 TCP/IP概述 TCP/IP基本概念 端口號(hào)的分配通常有以下兩種方法： （ 1）全局分配 這是一種集中分配方式，由一個(gè)公認(rèn)權(quán)威的機(jī)構(gòu)根據(jù)用戶需要進(jìn)行統(tǒng)一分配，并將結(jié)果公布于眾。 TCP/IP端口號(hào)的分配綜合了以上兩種方式，將端口號(hào)分為兩部分，少量的作為保留端口，以全局方式分配給服務(wù)進(jìn)程。剩余的為自由端口，以本地方式進(jìn)行分配。具體講，TCP/IP端口號(hào)分為如下兩類(lèi)。 服務(wù)器端的端口號(hào)又分為兩類(lèi)，最重要的一類(lèi)叫公認(rèn)端口號(hào)（ wellknown port number）或系統(tǒng)端口號(hào)，從 0～ 1023，它們緊密綁定于一些服務(wù)。例如，對(duì)于每個(gè) TCP/IP實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)， FTP服務(wù)器的 TCP端口號(hào)都是 21，每個(gè) Tel服務(wù)器的 TCP端口號(hào)都是 23，每個(gè) TFTP（簡(jiǎn)單文件傳送協(xié)議）服務(wù)器的 UDP端口號(hào)都是 69， HTTP通信的端口號(hào)實(shí)際上總是 80端口等。它們松散地綁定于一些服務(wù)。例如，許多系統(tǒng)處理動(dòng)態(tài)端口從 1024左右開(kāi)始。 （ 2）客戶端使用的端口號(hào)。理論上，不應(yīng)為服務(wù)分配這些端口。當(dāng)服務(wù)器進(jìn)程收到客戶進(jìn)程的報(bào)文時(shí)，就知道了客戶進(jìn)程所使用的端口號(hào)，因而可以把數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶進(jìn)程。這個(gè)端口號(hào)就可以供其他客戶進(jìn)程以后使用。 4．地址解析 地址解析（ Address Resolution）就是將計(jì)算機(jī)中的協(xié)議地址翻譯成物理地址（或稱(chēng) MAC地址，即媒體映射地址）。 （ 1）表查詢（ TableLookup）。當(dāng)需要進(jìn)行地址解析時(shí)，由軟件通過(guò)查詢找到物理地址。該方法適用于可以自行配置的網(wǎng)絡(luò)， IP地址和物理地址相互對(duì)應(yīng)。 例如： → XXXl → XXX2 可通過(guò)這種算法得到物理地址：物理地址 ＝ 協(xié)議地址 amp。 （ 3）信息交換（ Message Exchange）。 TCP/IP協(xié)議包含了地址解析協(xié)議（ Address Resolution Protocol， ARP）。當(dāng)一臺(tái)主機(jī)要求轉(zhuǎn)換一個(gè) IP地址時(shí)，它廣播一個(gè)含有該 IP地址的 ARP請(qǐng)求，如果該請(qǐng)求與一臺(tái)機(jī)器的 IP地址匹配，則該機(jī)器發(fā)出一個(gè)含有所需物理地址的響應(yīng)。 在使用 ARP的計(jì)算機(jī)上都保留了一個(gè)高速緩存，用于存放最近獲得的 IP地址到物理地址的綁定，在發(fā)送分組時(shí)，計(jì)算機(jī)先到緩存中尋找所需的綁定，如沒(méi)有，則發(fā)出一個(gè) ARP請(qǐng)求。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 24 TCP/IP概述 TCP/IP基本概念 5．域名系統(tǒng) 在 Inter上，既可以使用主機(jī)名標(biāo)識(shí)一臺(tái)主機(jī)，也可以使用 IP地址來(lái)標(biāo)識(shí)。一個(gè)系統(tǒng)的全域名由主機(jī)名、域名和擴(kuò)展名三部分組成，各部分間使用“．”分隔，例如 。通過(guò)從域名地址到 IP地址的映射，使得在日常的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，可以使用域名這種便于記憶的地址表示形式。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 25 TCP/IP概述 TCP/IP基本概念 域名解析的流程由以下幾步構(gòu)成： （ 1）客戶機(jī)提出域名解析請(qǐng)求，并將該請(qǐng)求發(fā)送給本地的域名服務(wù)器。 （ 3）如果本地的緩存中沒(méi)有該記錄，則本地域名服務(wù)器就直接把請(qǐng)求發(fā)給根域名服務(wù)器，然后根域名服務(wù)器再返回給本地域名服務(wù)器一個(gè)所查詢域（根的子域）的主域名服務(wù)器的地址。 （ 5）重復(fù)第四步，直到找到正確的記錄。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 26 TCP/IP概述 TCP/IP基本概念 當(dāng)主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向其他設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，首先要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，這一打包的過(guò)程就稱(chēng)為數(shù)據(jù)封裝。每個(gè) PDU都有其特定的名稱(chēng)，如：鏈路層－數(shù)據(jù)幀 ,網(wǎng)絡(luò)層－數(shù)據(jù)包，傳輸層－數(shù)據(jù)段。數(shù)據(jù)的封裝過(guò)程如圖 。每層協(xié)議都要去檢查報(bào)文首部中的協(xié)議標(biāo)識(shí)，以確定接收數(shù)據(jù)的上層協(xié)議。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 27 .NET網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ) .NET中的網(wǎng)絡(luò)組件 C和 C++的差異之一，就是它本身沒(méi)有類(lèi)庫(kù)， C所使用的類(lèi)庫(kù)是 .Net框架中的類(lèi)庫(kù) — .Net Framework SDK。 .Net框架為網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)提供了兩個(gè)頂層命名空間： ，同時(shí)它們又包含多個(gè)子命名空間， C就是通過(guò)這些命名空間中封裝的類(lèi)和方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信編程、 Web應(yīng)用編程以及 Web Service編程的。 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 28 .NET網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ) .NET中的網(wǎng)絡(luò)組件 命 名 空 間 功 能 概 述 為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上流行的多種協(xié)議提供一個(gè)統(tǒng)一、簡(jiǎn)單的編程接口。這些類(lèi)型與 的類(lèi)型一起使用，用于在使用 SmtpClient類(lèi)發(fā)送電子郵件時(shí)指定 ContentType、 ContentDisposition和 ContenttransferEncoding標(biāo)頭 提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)地址信息和本地計(jì)算機(jī)的地址更改通知的訪問(wèn)。您可以使用 Ping和相關(guān)的類(lèi)檢查是否可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)某臺(tái)計(jì)算機(jī) 為網(wǎng)絡(luò)流在主機(jī)間的傳輸提供了安全控制 為需要嚴(yán)格控制網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的開(kāi)發(fā)人員提供 Windows套接字（ W insock）接口的托管實(shí)現(xiàn) 包含啟用瀏覽器 /服務(wù)器通信的類(lèi)和接口。附加的類(lèi)則提供了一些功能，用于服務(wù)器端的實(shí)用程序以及進(jìn)程、 cookie管理、文件傳輸、異常信息和輸出緩存控制 包含創(chuàng)建 Web窗體頁(yè)的類(lèi)，包括 Page類(lèi)和用于創(chuàng)建 Web用戶界面的其他標(biāo)準(zhǔn)類(lèi) 包含創(chuàng)建 Web服務(wù)器控件的類(lèi)。IPAddress類(lèi)是一個(gè)描述 IP地址的類(lèi)，主要用來(lái)存儲(chǔ) IP地址。 屬性、方法名 說(shuō) 明 Any 只讀屬性，提供一個(gè) IP地址，標(biāo)識(shí)服務(wù)器應(yīng)該監(jiān)聽(tīng)所有網(wǎng)絡(luò)接口上的客戶活動(dòng) Broadcast 只讀屬性，提供 IP廣播地址，等價(jià)于 Loopback 只讀屬性，提供 IP回送地址，等價(jià)于 None 只讀屬性，提供一個(gè) IP地址，標(biāo)識(shí)不應(yīng)使用網(wǎng)絡(luò)接口 Address 獲取或設(shè)置一個(gè) IP地址 AddressFamily 指定 IP地址的地址族 Equals( ) 比較兩個(gè) IP地址 GetHashCode( ) 獲取 IP地址哈希值 HostToNetworkOrder( ) 將主機(jī)字節(jié)順序值轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序值 Parse( ) 將 IP地址字符串轉(zhuǎn)換為 IP地址實(shí)例 第5章 C網(wǎng)絡(luò)編程方法概述 33 .NET網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)編程中的常用類(lèi) IPHostEntry類(lèi)是為 Inter主機(jī)地址信息提供容器的類(lèi)，它將 DNS主機(jī)名與一個(gè)別名數(shù)組和匹配的 IP地址數(shù)組相關(guān)。該類(lèi)有如