计算机通信

1，TCP/IP ， OSI，五层协议的体系结构，以及各层协议 TCP/IP分层（4层） ：网络接口层、网际层、运输层、应用层。 OSI分层 （7层） ：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 五层协议 （5层） ：物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层。 每一层的协议如下 ： 物理层：RJ45、CLOCK、IEEE802.3 （中继器，集线器，网关） 数据链路：PPP、FR、HDLC、VLAN、MAC （网桥，交换机） 网络层：IP、ICMP、ARP、RARP、OSPF、IPX、RIP、IGRP、 （路由器） 传输层：TCP、UDP、SPX 会话层：NFS、SQL、NETBIOS、RPC 表示层：JPEG、MPEG、ASII 应用层：FTP、DNS、Telnet、SMTP、HTTP、WWW、NFS 每一层的作用如下 ： 物理层： 通过媒介传输比特,确定机械及电气规范（比特Bit） 数据链路层 ：将比特组装成帧和点到点的传递（帧Frame） 网络层 ：负责数据包从源到宿的传递和网际互连（包PackeT） 传输层 ：提供端到端的可靠报文传递和错误恢复（段Segment） 会话层 ：建立、管理和终止会话（会话协议数据单元SPDU） 表示层 ：对数据进行翻译、加密和压缩（表示协议数据单元PPDU） 应用层 ：允许访问OSI环境的手段（应用协议数据单元APDU）

物理层概述 物理层解决如何在连接在一起的各种不同计算机的传输数据媒介上传输二进制（如: 010101）比特流，就是以何种方式、哪种形态进行传输。 传输媒介的接口的一些特性：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性 机械特性： 接口形状、大小、引线数量等，通俗讲也就是网线的水晶头的设计等一些规定 电气特性： 规定电压范围（-5V~+5V）等 在网线中传输时所用的电压范围 功能特性： 指明某条线上出现的某一电平的电压的意义 过程特性： 也称规程特性，规定建立连接时各个相关部件的工作步骤 物理通讯基础知识 数据通信模型 下图为源点、发送器、接受器、终点、源系统、传输系统、目的系统的对应关系 PC机将要发的数据转换为010101，数字比特流就代表着010101传给调制解调器，调制解调器将数字比特流转换为模拟信号，通过公用电话网传到很远的目的地去。然后逆过来解析成原数据就行了 提到的数字比特流、模拟信号之后会讲解到，大概了解了数据通信的模型，知道数据是转换成哪种形势传到目标中。 常用术语 1）通信的目的：传送信息 2）数据：运送信息的实体 3）信号：数据的电气或电磁的表现，通俗讲就是通过电气或者电磁的一些表现形式来代表我们的数据，这就是我们说的信号，电气、电磁（比如一些电磁波等）。 数字信号：代表消息的参数的取值是离散的，下面就是数字信号，通过一高一低，不连续的波。 模拟信号

计算机网络 第2章 物理层 2.1 物理层的基本概念 2.2 数据通信的基础知识 2.2.1 数据通信系统的模型 一个数据通信系统可以划分为三大部分，即源系统（或发送端，发送端），传输系统（或传输网络）和目的系统（或接收端，接收方） 源系统一般包括以下两个部分 源点 发送器 接收器 终点 信号可以分为两大类： 模拟型号（连续信号） 数字信号（离散信号） 2.2.2 有关信道的几个基本概念 从通信双方信息交互的方式来看，可以有以下三种基本方式 单向通信 又称为单工通信 双向交替通信 又称为半双工通信 双向同时通信 又称为全双工通信 来此信源的信号称为基带信号。往往要对基带信号进行调制。 调制可以分为两大类： 基带调制 把数字信号转换为另一种形式的数字信号，也成为编码 载波 1.常用编码方式 不归零制 归零制 曼彻斯特编码 差分曼彻斯特编码 2.基本的带通调制方法 调幅AM 调频FM 调相PM 2.2.3 信道的极限容量 1.信道能够通过的频率范围 2.信噪比 2.3 物理层下面的传输媒体 2.3.1 导引型传输媒体 1.双绞线 为了提高双绞线抗电磁干扰能力，使用屏蔽双绞线（STP）。 绞合线类型 带宽 线缆特点 典型应用 3 16MHz 模拟电话，传统以太网（10Mbit/s） 4 20MHz 曾用于令牌局域网 5 100MHz 传输速率不超过100Mbit/s的应用 5E

【网络编程】 主要内容 软件架构CS／BS 网络通信三要素 TCP通信 Socket套接字 ServerSocket 教学目标 能够辨别UDP和TCP协议特点 能够说出TCP协议下两个常用类名称 能够编写TCP协议下字符串数据传输程序 能够理解TCP协议下文件上传案例 能够理解TCP协议下案例2 第一章 网络编程入门 1.1软件结构 C/S结构 ：全称为Client/Server结构，是指客户端和服务器结构。常见程序有ＱＱ、迅雷等软件。 [外链图片转存失败(img-rEm948HH-1567169440745)(img/1_cs.jpg)] B/S结构 ：全称为Browser/Server结构，是指浏览器和服务器结构。常见浏览器有谷歌、火狐等。 [外链图片转存失败(img-dLOAlD3M-1567169440746)(img/2_bs.jpg)] 两种架构各有优势，但是无论哪种架构，都离不开网络的支持。 网络编程 ，就是在一定的协议下，实现两台计算机的通信的程序。 1.2 网络通信协议 **网络通信协议：**通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定的规则，这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定

1.ICMP出现的原因 在IP通信中，经常有数据包到达不了对方的情况。原因是，在通信途中的某处的一个路由器由于不能处理所有的数据包，就将数据包一个一个丢弃了。或者，虽然到达了对方，但是由于搞错了端口号，服务器软件可能不能接受它。这时，在错误发生的现场，为了联络而飞过来的信鸽就是ICMP 报文。在IP 网络上，由于数据包被丢弃等原因，为了控制将必要的信息传递给发信方。ICMP 协议是为了辅助IP 协议，交换各种各样的控制信息而被制造出来的。 制定万维网规格的IETF 在1981 年将RFC7922作为ICMP 的基本规格整理出来了。那个RFC792 的开头部分里写着“ICMP 是IP 的不可缺少的部分，所有的IP 软件必须实现ICMP协议。也是，ICMP 是为了分担IP 一部分功能而被制定出来的。 2.ICMP的用途 在RFC，将ICMP 大致分成两种功能：差错通知和信息查询。 [1]给送信者的错误通知；[2]送信者的信息查询。 [1]是到IP 数据包被对方的计算机处理的过程中，发生了什么错误时被使用。不仅传送发生了错误这个事实，也传送错误原因等消息。 [2]的信息询问是在送信方的计算机向对方计算机询问信息时被使用。被询问内容的种类非常丰富，他们有目标IP 地址的机器是否存在这种基本确认，调查自己网络的子网掩码，取得对方机器的时间信息等。 3.ICMP作为IP的上层协议在工作

HTTP (HyperText Transfer Protocol, 超文本传输协议) Web使用一种名为 HTTP（HyperText Transfer Protocol， 超文本传输协议 1） 的协议作为规范， 完成从客户端到服务器端等一系列运作流程。 而协议是指规则的约定。 可以说， Web 是建立在 HTTP 协议上通信的。 1.3 TCP/IP 协议族 通常使用的网络（包括互联网） 是在 TCP/IP 协议族的基础上运作的。 而 HTTP 属于它内部的一个子集。 不同的硬件、 操作系统之间的通信， 所有的这一切都需要一种规则。而我们就把这种规则称为协议（protocol）。 把与互联网相关联的协议集合起来总称为 TCP/IP TCP/IP 协议族按层次分别分为以下 4 层： 应用层、 传输层、 网络层和数据链路层。 应用层： 决定向用户提供应用服务时通信的活动。TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如，FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）和DNS（Domain Name System，域名系统）服务就是其中两类。HTTP协议也处于该层 传输层： 传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。在传输层有两个性质不同的协议：TCP(Transmission Control Protocol, 传输控制协议

一.操作系统基础 操作系统:(Operating System，简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。 注：计算机(硬件)－>os－>应用软件 二.网络通信原理 2.1 互联网的本质就是一系列的网络协议 一台硬设有了操作系统，然后装上软件你就可以正常使用了，然而你也只能自己使用 像这样，每个人都拥有一台自己的机器，然而彼此孤立 如何能大家一起玩耍 然而internet为何物？ 其实两台计算机之间通信与两个人打电话之间通信的原理是一样的（中国有很多地区，不同的地区有不同的方言，为了全中国人都可以听懂，大家统一讲普通话） 普通话属于中国国内人与人之间通信的标准，那如果是两个国家的人交流呢？ 问题是，你不可能要求一个人／计算机掌握全世界的语言／标准，于是有了世界统一的通信标准：英语 结论：英语成为世界上所有人通信的统一标准，如果把计算机看成分布于世界各地的人，那么连接两台计算机之间的internet实际上就是 一系列统一的标准，这些标准称之为互联网协议，互联网的本质就是一系列的协议，总称为‘互联网协议’（Internet Protocol Suite). 互联网协议的功能：定义计算机如何接入internet，以及接入internet的计算机通信的标准。 2.2 osi七层协议

863高性能计算机评测中心 http://hpctest.cs.tsinghua.edu.cn/programs.html 主页 评测程序 发表论文 人员组织 English 自主研发 Micro-Benchmark Kernel-Benchmark Applications 自主研发 SIM-MPI 一款模拟并行程序通信行为的trace-driven模拟器. HPC_Net_Checker 该测试程序用来检查大规模集群系统中网络链接通信性能存在故障的节点. PBB 一款面向生物信息学领域的基准测试程序集，该程序包括7个用OpenMP并行的生物信息学测试程序，BLAST, PLSA, MUSCLE, Rosetta, Semphy, ModuleNet, SNP. TPC-C 我们按照TPC-C最新标准5.11设计并实现了一套TPC-C评测程序，并对国产高端服务器进行了性能评测。 Micro-Benchmark OSU MPI Benchmarks 下载地址： http://mvapich.cse.ohio-state.edu/benchmarks/ 简介：由Ohio State University提供，程序生成不同规模的数据并执行各种不同模式的MPI通信，测试 各种通信模式的带宽和延迟。分为点对点通信和组通信两种形式，其中点对点通信重点关注拓扑结构中非 等价节点之间的通信性能。

1、Http和Https的区别 　　Http协议运行在TCP之上，明文传输，客户端与服务器端都无法验证对方的身份；Https是身披SSL(Secure Socket Layer)外壳的Http，运行于SSL上，SSL运行于TCP之上，是添加了加密和认证机制的HTTP。二者之间存在如下不同： 端口不同：Http与Http使用不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443； 资源消耗：和HTTP通信相比，Https通信会由于加减密处理消耗更多的CPU和内存资源； 开销：Https通信需要证书，而证书一般需要向认证机构购买； 　 Https的加密机制是一种共享密钥加密和公开密钥加密并用的混合加密机制。 2、对称加密与非对称加密 　　对称密钥加密是指加密和解密使用同一个密钥的方式，这种方式存在的最大问题就是密钥发送问题，即如何安全地将密钥发给对方；而非对称加密是指使用一对非对称密钥，即公钥和私钥，公钥可以随意发布，但私钥只有自己知道。发送密文的一方使用对方的公钥进行加密处理，对方接收到加密信息后，使用自己的私钥进行解密。 　　由于非对称加密的方式不需要发送用来解密的私钥，所以可以保证安全性；但是和对称加密比起来，它非常的慢，所以我们还是要用对称加密来传送消息，但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。 3、三次握手与四次挥手 　(1). 三次握手

网络编程 1、网络编程入门 计算机网络 是指将地理位置不同的具有独立功能的多态计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统 1.1 网络编程概述 网络编程 在网络通信协议下，实现网络互联的不同计算机上运行的程序间可以进行数据交换 1.2 网络编程三要素 IP地址 要想让网络中的计算机能够互相通信，必须为每台计算机指定一个标识号，通过这个标识号来指定要接收数据的计算机和识别发送的计算机，而IP地址就是这个标识号。也就是设备的标识 端口 网络的通信，本质上是两个应用程序的通信。每台计算机都有很多应用程序，那么在网络通信时，如何区分这些应用程序呢？如果说IP地址可以唯一表示网络中的设备，那么端口号就可以唯一标识设备中的应用程序了。也就是应用程序的标识 协议 通过计算机网络可以使多台计算机实现连接，位于同一个网络中的计算机在进行连接和通信时需要遵守一定的规则，这就好比在道路中行驶的骑车一定要遵守交通规则一样。在计算机网络中，这些连接和通信的规则被称为网络通信协议，它对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守才能完成数据交换。常见的协议有UDP协议和TCP协议 1.3 IP地址 IP地址 ：是网络中设备的唯一标识 IP地址分为两大类 IPv4