TCP/IP Socket编程：数据封装与网络通信基础

"该资源是一门关于TCP/IP Socket编程的课程，主要讲解如何在南大环境下进行数据封装和网络通信。课程包括理论和实验部分，适合已经掌握C语言、计算机网络基础、操作系统原理以及Linux基本操作的学生。实验预备知识涉及gcc/g++编译器和gdb调试器的使用。课程内容涵盖TCP/IP模型、套接字编程、并发服务器实现、数据I/O和多路复用，以及广播与多播等主题。" 在计算机网络中，数据封装是一个关键的概念，它是指在数据发送前将其包装在特定协议头部的过程。这使得数据能够按照网络协议进行传输，并确保接收端可以正确解析。TCP/IP协议栈是互联网通信的基础，其中TCP（传输控制协议）提供面向连接的、可靠的传输服务，而UDP（用户数据报协议）则提供无连接、不可靠但高效的传输方式。 课程的先修知识包括C语言，因为它常被用于编写Socket程序；计算机网络（特别是TCP/IP协议）的理解对于Socket编程至关重要，因为这涉及到网络通信的基础原理；而操作系统原理和Linux使用则是实际编程环境的必要背景。实验预备知识中，学生需要熟悉gcc和g++编译C/C++代码，以及gdb调试器来排查程序错误。 课程内容深入讲解了以下几个方面： 1. 绪论：介绍计算机网络的基本概念，如OSI七层参考模型和TCP/IP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模型简化为四层，即网络接口层、网络层、传输层和应用层。 2. TCP套接字编程：讲述如何创建、连接和通信基于TCP的Socket，实现可靠的端到端数据传输。 3. UDP套接字编程：介绍如何使用UDP协议进行数据传输，重点关注其无连接和不可靠的特性。 4. 名字与IP地址转换编程：讲解DNS（域名系统）的工作原理和如何使用Socket API进行IP地址和主机名的转换。 5. 并发服务器：探讨如何设计和实现多进程和多线程并发服务器，以提高服务性能。 6. 数据的I/O和多路复用：讲解如何在单线程环境中使用select、poll或epoll等机制实现对多个套接字的并发处理。 7. 广播与多播：介绍网络中的多点通信技术，如如何发送广播和多播数据包。 通过这门课程的学习，学生将具备使用Socket API进行TCP/IP网络编程的能力，能够设计和实现各种网络应用，包括但不限于Web服务器、邮件服务器、聊天应用等。同时，对网络通信协议的深入理解也将有助于解决实际网络问题。