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第18章 网络编程基础  计算机网络是通过通信线路互相连接的计算 机的集合，它是由计算机及 设备、数据 通信和中断设备等构成的一个群体。TCP/IP 协议是Internet上使用的协议，而Internet是世 界上最大的计算机网络。国际标准化组织 ISO对网络标准提出了OSI参考模型，该模型 进一步规范了计算机网络的设计并解决了 TCP/IP协议没有涉及的底层实现问题。 Linux系统的一个主要特点是它的网络功能 非常强大。随着网络的日益普及，基于网络 的应用也将越来越多。本章将讲解计算机网 络的基本概念，以及基础的网络编程方法。 18.1 计算机网络组成  在 络编程前，首先需要了解的是计算机 网络的组成， 才能知道如何设计程序 在其间进行通信，以及网络编程所面对的问题。 物理层面上，计算机网络由计算机设备、网络 连接设备、传输介质这3个部分组成；逻辑层面 上，计算机网络由网络协议、网络应用软件、 数据这3个部分组成。计算机网络根据其组成的 形式又可分为多种结构，有的结构适用于某种 环境，但 情况是将多种网络结构复合使用 组成实际的网络。为了规范不同的计算机和计 算机网络进行通信，通常用网络模型来描述需 要解决问题的层次，并以网络模型为基础编制 出了多种网络传输协议。 18.1.1 网络结构  大多数的计算机网络是局域网，整个网络位于一幢建 筑物或一个房间内。局域网用于在多台计算机之间共 享资源。例如，连接两台计算机和一台 的局域 网允许任何一台计算机 ，如图所示。 18.1.1 网络结构  根据局域网的组成形式，可以将局域网分为星型网络、环状网络 和总线网络3种基本网络结构。计算机都连在一个中心站点上， 那么该网络即是星型网络。星型网络像车轮的轮辐，所以星型网 络的中心通常被称为集线器或交换机。典型的集线器或交换机包 括了这样一种电子装置，它从发送计算机接收数据并把数据传输 到合适的目的地，如图所示。 18.1.1 网络结构  环状网络将计算机连接成一个封闭的圆环，一根电缆 连接第一台计算机与第二台计算机，另一根电缆连接 第二台计算机与第三台，依次类推，直到一根电缆连 接最后一台计算机与第一台计算机，如图所示。 18.1.1 网络结构  总线网络通常有一根连接计算机的长电缆，任何连接 在总线上的计算机都能通过总线发送信号，并且所有 计算机也都能接收信号。由于所有连接在电缆上的计 算机都能检测到电子信号，因此任何计算机都能向其 它计算机发送数据，如图所示。 18.1.1 网络结构  每种网络结构都有优点与缺点。环状网络使 计算机容易协调使用以及容易检测网络是否 正确运行。然而，如果其中两根电缆断掉， 整个环状网络都要失效。星型网络能保护网 络不受某一根电缆损坏的影响，因为每根电 缆只连接一台机器。总线网络所需的布线比 星型网络少，但是有和环状网络一样的缺点。 所以，对于某一个小的区间来说，网络的实 现可能是以上任何一种，但对于大型网络来 说，通常是由这3种网络组成的复合结构。 18.1.2 OSI 参考模型  国际标准化组织开发了开放式系统互联参考模型，以促进 计算机系统的开放互联。开放式互联特点是支持不同系统 环境互联。该模型为计算机间开放式通信所需要定义的功 能层次建立了全球标准。该模型的层次依次为：  物理层：物理层并非是指网络硬件或传输媒介，它只存在 于抽象结构中，是负责数据流传输的最底层功能模块。物 理层从第二层数据链路层（DDL）接收数据帧，然后以串 行方式发送数据帧，每次只发送一个字节。另外，它也负 责接收数据流，然后组合成数据帧传送给数据链路层。  数据链路层：数据链路层的作用是将数据流打包