20211105李宜时TCP/IP网络编程学习笔记13

20211105李宜时TCP/IP网络编程学习笔记

1. 网络编程简介

网络编程是指编写能够在网络中传输数据的程序，比如互联网。在 Linux 系统中，网络编程通常涉及使用套接字 API。

2. TCP/IP 协议

TCP/IP 是一组用于互联网数据交换的协议。它包括传输控制协议（TCP）和网络互联协议（IP）。

3. IP 主机和 IP 地址

每台连接到网络的设备（主机）都有一个唯一的 IP 地址，用于识别网络中的主机。

4. IP 协议

IP 协议负责将数据包从源地址发送到目的地址。它只负责传输，不保证数据的完整性或顺序。

5. IP 数据包格式

IP 数据包包含头部和数据两部分。头部包含源和目的 IP 地址、版本、长度等信息。

6. 路由器

路由器是网络中的设备，负责根据 IP 数据包的目的地址将其转发到正确的路径。

7. UDP

用户数据报协议（UDP）是一种无连接的协议，用于发送短消息。它不保证消息的顺序或可靠性。

8. TCP

传输控制协议（TCP）是一种面向连接的协议，提供可靠的、有序的和无重复的数据传输。

9. 端口编号

端口号用于识别主机上的特定网络服务。它是一个 16 位数字，范围从 0 到 65535。

10. 网络和主机字节序

字节序是指多字节值的存储顺序。网络字节序是大端模式，而主机字节序可能是大端或小端。

11. TCP/IP 网络中的数据流

数据在 TCP/IP 网络中以数据包形式流动。TCP 确保数据包以正确的顺序到达。

12. 网络编程

Linux 网络编程主要涉及使用套接字（socket）进行通信。

13. 套接字编程

套接字是网络通信的端点。编程时，你会创建套接字，然后通过它发送或接收数据。

14. UDP 回显服务器-客户端程序

这个程序包括一个服务器和一个客户端，客户端发送消息给服务器，服务器将消息回显给客户端。

示例代码：UDP Echo Server

// UDP Echo Server code here

示例代码：UDP Echo Client

// UDP Echo Client code here

15. TCP 回显服务器-客户端程序

与 UDP 类似，但使用 TCP 连接。客户端发送消息，服务器回应相同消息。

示例代码：TCP Echo Server

// TCP Echo Server code here

示例代码：TCP Echo Client

// TCP Echo Client code here

16. 主机名和 IP 地址

主机名是网络上设备的友好名称，可以通过 DNS 解析为 IP 地址。

17. TCP 编程项目：互联网上的文件服务器

这个项目涉及创建一个 TCP 服务器，客户端可以连接并请求文件。

示例代码：File Server

// File Server code here

18. Web 和 CGI 编程

CGI（通用网关接口）用于创建动态 Web

内容。Web 编程涉及使用 HTML、CSS 和 JavaScript。

19. CGI 编程项目：通过 CGI 实现动态 Web 界面

创建一个 CGI 脚本，用于生成动态的 Web 页面。

示例代码：CGI Script

// CGI Script code here

以下是对于这些内容的我学习的一些详细的解释

1. 网络编程基础

网络协议概述
Linux 系统中的网络编程
套接字（Socket）基础
网络编程的常见库和工具

2. TCP/IP 协议深入

TCP/IP 协议栈详解
协议间的关系和作用
TCP 与 IP 的工作原理
TCP 与 UDP 的区别

3. IP 主机和 IP 地址

IP 地址的结构和分类
子网划分和子网掩码
IPv4 与 IPv6 的区别
动态主机配置协议（DHCP）

4. IP 协议详解

IP 数据包结构
IP 分片和重组
路由和寻址机制
网络地址转换（NAT）

5. 路由器和路由协议

路由器的工作原理
静态与动态路由
路由协议（如 OSPF、BGP）
路由表和路由选择

6. UDP 详解

UDP 的特点和用途
UDP 数据包结构
UDP 编程实例
UDP 的局限性

7. TCP 深入

TCP 连接的建立和终止过程
TCP 的流量控制和拥塞控制
TCP 保持顺序和可靠性的机制
TCP 编程实例

8. 端口和套接字

端口的作用和分类
套接字类型和状态
套接字编程实践
多路复用和非阻塞套接字

9. 网络和主机字节序

字节序的定义和重要性
转换函数和实践应用
网络字节序在协议中的应用

10. TCP/IP 网络中的数据流

数据包的路径选择和传输
网络拥塞和流量控制
网络层与传输层的交互

11. 基础网络编程项目

UDP 回显服务器-客户端程序
TCP 回显服务器-客户端程序
代码实现和解释

12. 高级网络编程技术

非阻塞和异步编程
多线程和多进程网络编程
高级套接字选项和操作

13. 网络服务和应用

DNS 和主机名解析
创建简单的 HTTP 服务器
实现文件传输协议（FTP）服务器

14. 网络安全基础

加密和安全协议（如 SSL/TLS）
安全套接字层（SSL）编程
网络攻击和防御机制

15. Web 编程和 CGI

CGI 编程基础
实现动态 Web 界面
Web 服务器与 CGI 的交互
一个简单的 CGI 程序