"该资源是一份关于TCP/IP套接字编程的课程资料,涉及套接字的三种类型:流式套接字(SOCK_STREAM)、数据报式套接字(SOCK_DGRAM)和原始套接字(SOCK_RAW)。课程包括理论与实验,主要讲解TCP和UDP套接字的基本编程,名字与IP地址转换,并发服务器实现以及数据的I/O和多路复用。课程要求学生具备C语言、计算机网络(TCP/IP协议)、操作系统原理和Linux基础。"
在计算机网络中,套接字是进程间通信的一种方式,尤其在网络编程中扮演着关键角色。本课程围绕TCP/IP套接字编程展开,主要涵盖以下内容:
1. **流式套接字(SOCK_STREAM)**:基于TCP协议,提供面向连接、顺序无错的字节流服务。这种类型的套接字保证数据的完整性和顺序,适用于需要可靠数据传输的应用,如HTTP、FTP等。
2. **数据报套接字(SOCK_DGRAM)**:基于UDP协议,提供无连接的服务,数据报可能丢失或重复,且不保证顺序。适合实时性要求高但可以容忍一定数据丢失的场景,如DNS查询、VoIP等。
3. **原始套接字(SOCK_RAW)**:允许直接操作底层网络协议,如IP、ICMP,主要用于开发和测试新的协议或者实现需要特殊控制的数据传输。
课程结构如下:
- **先修知识**:包括C语言基础、TCP/IP协议理解、操作系统原理和Linux操作基础。
- **实验预备知识**:熟悉gcc/g++编译器和gdb调试器。
- **课程内容**:分为绪论、基本TCP套接字编程、基本UDP套接字编程、名字与IP地址转换、多进程和多线程并发服务器实现、单线程并发的数据I/O和多路复用,以及广播与多播技术。
课程首先介绍了计算机网络的基本概念,包括OSI七层模型和TCP/IP四层模型。OSI模型分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP模型简化为应用层、传输层、网络层和链路层。课程还涉及到IP地址、协议的概念,以及端口号在通信中的作用。
在TCP/IP协议族中,TCP(传输控制协议)提供了面向连接的服务,保证数据传输的可靠性,而UDP(用户数据报协议)则是一种无连接的协议,强调速度和低延迟,但不保证数据的可靠性。C/S(客户端/服务器)模型是网络通信的经典模式,套接字作为其核心机制,使得客户端和服务器能够进行数据交互。
课程中还会讨论如何进行IP地址和域名之间的转换,以及如何通过多进程和多线程实现并发服务器,提升服务的响应能力。数据的I/O和多路复用技术可以帮助在一个单线程中同时处理多个套接字连接,提高系统效率。广播和多播是网络通信中一种特殊的通信方式,允许多个接收者同时接收相同的信息。
这门课程旨在深入理解TCP/IP套接字编程,掌握网络编程的基本技能,并能应用到实际的系统开发中。