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1、5/24/2019,1,计算机网络编程技术,第1章 绪论,张晓明 北京石油化工学院计算机系,5/24/2019,2,“2000-2001年度 国家八六三计划信息安全技术领域信息安全技术应急计划”,电子商务系统安全技术 网上安全支付技术 身份认证与数字签名 网络传媒信息安全技术 浏览器内容安全技术工具 网络安全管理与测评技术 网络隐患扫描 安全审计技术,信息防护技术 网络入侵检测与攻击防护 网络化动态病毒防治 快速反应及灾难恢复 操作系统安全增强技术 数据库安全增强技术 服务器安全增强技术 基础类技术研究 安全的网络协议研究 新型加密算法研究 网络安全管理技术研究 智能信息内容分析方法与研究 信
2、息安全系统工程方法研究 公共安全接口技术研究,5/24/2019,3,讲授内容指南,网络通信程序设计原理与基本方法； 重视安全扫描、安全传输和安全监测； 专题编程讲解，体现实用性： 主机扫描程序设计 基于TCP协议的程序设计 基于UDP协议的程序设计 远程屏幕监视程序设计 木马程序设计 IP语音网络通信程序设计 E-mail服务程序设计 FTP服务程序设计 网络信息加密传输程序设计 网络信息隐藏通信程序设计,5/24/2019,4,1.1 TCP/IP协议的体系结构,TCP/IP与OSI的比较 TCP/IP协议簇,5/24/2019,5,OSI模型,5/24/2019,6,应用程序如何使用协议
3、？,5/24/2019,7,1.2 网络编程的重要术语,套接字 网络服务类型 网络进程的标识 端口与端口号 客户机/服务器模式,5/24/2019,8,(1) 套接字,比喻：电源插口、电话插口、网络插口 3种基本类型及其比较： 流式套接字 提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，且按发送顺序接收。内设流量控制，避免数据流超限；数据被看作是字节流，无长度限制。 数据报套接字 提供了一个无连接服务。数据包以独立包形式被发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。 原始套接字 该接口允许对较低层协议，如IP、ICMP直接访问。 常用于检验新的协议实现或访问现
4、有服务中配置的新设备。,5/24/2019,9,（2）服务方式：面向连接/无连接,5/24/2019,10,多媒体信息如话音、图像的网络传输应采用何种方式？,点对点方式：面向连接和无连接两种服务均可； 参见有关研究生论文。 广播方式：只能采用UDP协议，使用无连接服务； 对于无连接服务，可以由应用程序增加重传机制，来提供可靠的数据报服务。 参见：“提供可靠的数据报服务”，汤毅坚，计算机实用网络编程，人民邮电出版社，1993年3月，p 326-341。,5/24/2019,11,(3) 网络进程的标识与通信,地址 三级寻址：特定网络、主机地址、进程标识。类似于电话号码，如：86-10-81298
5、888 半相关与全相关 半相关：（协议，本地地址，本地端口号） 全相关：（协议，本地地址，本地端口号，远地地址，远地端口号）,IP地址分类,5/24/2019,12,网络地址分类和子网掩码,最初设计有A、B、C三种掩码。 对一个特定IP地址进行“与”操作时，得到网络标识，路由器就是靠它是寻找地址的。例如： A类：（1.2.3.4） AND （255.0.0.0）=1.0.0.0 B类：（129.5.10.20） AND （255.255.0.0）=129.5.0.0 C类：（210.111.112.213） AND （ 255.255.255.0 ）= 210.111.112.0 D类：多播地
6、址 E类：（保留用） 当地址全设置为1时（255），表示所包含的包是用来广播的。,5/24/2019,13,(3) 网络进程的标识与通信(续),端口与端口号 端口的概念：用于标识通信的进程 端口操作类似于一般的I/O操作 端口号的概念：类似于文件描述符 端口号的分配方法：全局分配/静态分配、动态分配 端口号的范围：065535 保留端口：01023，属于全局分配； 注册端口号：102449151，由一些公司注册。 常用端口号？HTTP，FTP，SMTP,5/24/2019,14,(4) 客户机/服务器模式,建立Client/Server模式的起因： 资源共享； 利于网间进程通信； 工作过程 服
7、务器方：重复服务请求/并发服务请求。其差异犹如个体餐馆和星级饭店比较 客户机方；,举例 说明,5/24/2019,15,并发服务器的工作原理,5/24/2019,16,1.3 C#网络编程概述,VS.NET介绍 常用的网络组件 IP寻址的类和方法 数据流 多线程技术,5/24/2019,17,(1) C#的一些特点,完全支持类和面向对象编程，包括接口和继承、虚函数和运算符重载的处理。 定义完整、一致的基本类型集。 对自动生成XML文档说明的内置支持。 自动清理动态分配的内存。 对.NET基类库的完全访问权，并易于访问Windows API。 可以使用指针和直接内存访问，但C#语言可以在没有它们
8、的条件下访问内存。 以VB的风格支持属性和事件。 ,5/24/2019,18,(2) 常用的网络组件,5/24/2019,19,System.Net命名空间中的主要类,5/24/2019,20,System.Net.Sockets命名空间中的主要类,5/24/2019,21,(3) IP寻址的类和方法,IPAddress类 IPHostEntry类 IPEndPoint类 Dns类,5/24/2019,22,主机IP寻址示例,string localName=Dns.GetHostName();/获取主机名 Console.WriteLine(“主机名:0“,localName); IPHos
9、tEntry localHost=Dns.GetHostByName(localName); /输出对应IP地址 foreach(IPAddress localIP in localHost.AddressList) Console.WriteLine(“IP地址：“,localIP.ToString(); /使用Parse方法创建IPAddress的实例 IPAddress ip1=IPAddress.Parse(“192.168.1.1“); Console.ReadKey();,5/24/2019,23,使用IPEndPoint类来指定IP地址与端口的组合,using System; u
10、sing System.Net; class TestIPEndPoint public static void Main() IPAddress localIP=IPAddress.Parse(“127.0.0.1“); IPEndPoint localEP=new IPEndPoint(localIP,8000); Console.WriteLine(“The local IPEndPoint is:0“,localEP.ToString(); Console.WriteLine(“The Address is:0“,localEP.Address); Console.WriteLine(
11、“The AddressFamily is:0“,localEP.AddressFamily); Console.ReadKey(); ,The Local IPEndPoint is:127.0.0.1:8000 The Address is:127.0.0.1 The AddressFamily is:InterNetwork,输出:,5/24/2019,24,(4) 数据流,网络流Network Stream，命名空间是System.Net.Sockets，用于网络数据的读/写操作； 内存流Memory Stream，命名空间是System.IO，用于内存数据的处理和转换； 文件流Fil
12、e Stream，命名空间是System.IO，用于文件的读/写操作。,5/24/2019,25,NetworkStream类,Socket netSocket=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp); NetworkStream netStream=new NetworkStream(netSocket); 此后，程序将一直使用NetStream发送和接收网络数据，而不需要使用Socket对象NetSocket。,5/24/2019,26,MemoryStream类,MemoryStr
13、eam封装以无符号字节数组形式存储的数据，该数组在创建MemoryStream对象时被初始化，或者该数组可创建为空数组。 MemoryStream在屏幕图像捕获、音频实时处理等数据量大的场合得到应用，用于读/写内存数据流，经常作为不同缓冲数据之间的转换方式。,5/24/2019,27,FileStream类,文本文件的读/写类：StreamReader、StreamWrite； 二进制文件的读/写类：BinaryReader、BinaryWrite。,Directory和DirectoryInfo类，提供了对目录的各种操作； File和FileInfo类，提供了对文件的各种操作； Path类，
14、提供了对包含文件和目录路径信息的字符串进行操作的静态方法。,5/24/2019,28,文件流操作示例,using System; using System.IO; public class TestFileStream static void Main() StreamWriter sw=new StreamWriter(“MyFile.txt“,true,System.Text.Encoding. Unicode); sw.WriteLine(“第一条语句。“); sw.WriteLine(“第二条语句。“); sw.Close(); StreamReader sr=new StreamRe
15、ader(“MyFile.txt“,System.Text.Encoding. Unicode); while(string str=sr.ReadLine()!=null) Console.WriteLine(str); sr.Close(); Console.ReadLine(); ,5/24/2019,29,(5) 多线程技术,线程与进程比较 ? 基本操作:启动线程、让线程休眠、销毁线程、设置ThreadState属性、设置线程的优先级和线程池。 引用System.Threading命名空间 优先级: Normal、AboveNormal、BelowNormal、Highest、Lowe
16、st. 线程状态: Unstarted、Running、WaitSleepJoin、Stopped、AbortRequested、Suspended、Aborted等 线程池: 使用System.Threading中的ThreadPool类,5/24/2019,30,多线程技术示例,using System; using System.Threading; class TestMultiThreads public static void Main() Thread thread1=new Thread(new ThreadStart(Method1); Thread thread2=new Thread(new ThreadStart(Method2); thread1.Priority=ThreadPriority.Highest; /设置最高优先级 thread2.Priority=ThreadPriority.Normal; thread1.St
