计算机网络基础知识概览

# 1. 计算机网络概述

## 1.1 计算机网络的定义和基本概念
计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联起来，实现数据和资源共享的系统。基本概念包括数据传输、网络拓扑结构、网络协议等。

## 1.2 计算机网络的发展历程
计算机网络经历了从单机互联到广域网互联的发展过程。重要里程碑包括ARPANET的建立、互联网的商用化等。

## 1.3 计算机网络的分类和组成
计算机网络可按照覆盖范围分为LAN、WAN、MAN等；按照连接方式可分为以太网、无线网络等；按照网络结构可分为星型网络、总线型网络等。网络通常由主机、路由器、交换机等设备组成。

# 2. 网络协议与通信技术

网络协议与通信技术是计算机网络中至关重要的一部分，它负责定义数据传输的规则和方式，保证不同设备之间的通信顺畅。在本章中，我们将深入探讨常见的网络协议及其作用、数据传输的基本原理以及无线网络技术的发展与应用。

### 2.1 常见的网络协议及其作用

网络协议是计算机网络中实现数据传输和通信的规则集合，常见的网络协议有TCP、UDP、IP等。以下是一个简单的Python示例，演示了使用Socket库进行TCP通信的基本过程。

import socket

# 创建TCP socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定IP和端口
server_socket.bind(('localhost', 8888))

# 开始监听连接
server_socket.listen()

print("等待客户端连接...")

# 接受客户端连接
client_socket, client_address = server_socket.accept()
print("与客户端:", client_address, "建立连接")

# 接收客户端发送的数据
data = client_socket.recv(1024)
print("客户端发送的数据:", data.decode())

# 发送数据到客户端
client_socket.sendall("Hello, Client!".encode())

# 关闭连接
client_socket.close()
server_socket.close()

**代码说明：**
- 通过创建TCP socket、绑定IP和端口、监听连接等步骤，实现了建立TCP连接并进行数据传输的过程。
- 服务器端接收客户端发送的数据，然后向客户端发送消息，并最终关闭连接。

**运行结果：**

等待客户端连接...
与客户端: ('127.0.0.1', 56789) 建立连接
客户端发送的数据: Hello, Server!

### 2.2 数据传输的基本原理

数据在网络中的传输遵循一定的原理，其中数据被分割成小的数据包，通过网络节点传输到目的地，并在接收端重新组装成完整数据。下面是一个简单的Java示例，模拟数据包的发送和接收过程。

import java.net.DatagramPacket;
import java.net.DatagramSocket;
import java.net.InetAddress;

public class UDPClientServer {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            DatagramSocket socket = new DatagramSocket();

            // 发送数据
            String message = "Hello, Server!";
            InetAddress serverAddress = InetAddress.getByName("localhost");
            int serverPort = 8888;
            byte[] sendData = message.getBytes();
            DatagramPacket sendPacket = new DatagramPacket(sendData, sendData.length, serverAddress, serverPort);
            socket.send(sendPacket);

            // 接收数据
            byte[] receiveData = new byte[1024];
            DatagramPacket receivePacket = new DatagramPacket(receiveData, receiveData.length);