CSAPP 12章網路程式設計

所有的網路應用都是基於相同的基本程式設計模型，有相似的整體邏輯結構，並且依賴相同的程式設計介面。

模型，邏輯結構，程式設計介面。

由乙個伺服器程序和多個客戶端程序組成。

伺服器管理某種資源（resource），並通過操作這種資源來為它的客戶端提供某種服務（service）例子

web伺服器，resource：一組磁碟檔案，service：檢索和執行

ftp伺服器，resource：一組磁碟檔案，service：儲存和檢索

電子郵件伺服器，resource：乙個spool檔案，service：讀和更新

模型中的基本操作：事務（transaction）

四步：1、當客戶端需要乙個服務時，它向伺服器傳送乙個請求（request），發起乙個事務。如，當web瀏覽器需要乙個檔案時，它就傳送乙個請求給web伺服器

2 伺服器解析請求，以適當的方式操作它的資源。如，web伺服器收到瀏覽器發出的請求後，就讀取乙個磁碟檔案

3 伺服器給客戶端傳送乙個響應（response），並等待一下請求。如，web伺服器將檔案傳送給客戶端瀏覽器

4 客戶端收到響應並處理它。如，當web瀏覽器收到響應後，就在螢幕上顯示此頁面。

客戶端和伺服器通過網路相連。

對主機而言，網路是一種i/o裝置。

網路---網路介面卡---i/o匯流排---i/o橋介面

網路上的資料---網路介面卡---i/o匯流排---儲存器匯流排---儲存器

儲存器---儲存器匯流排---i/o匯流排---網路介面卡---網路

網路層次結構：最底層 lan（區域網，如乙太網 ethernet）

乙太網段（ethernet segment）：一些電纜（通常是雙絞線）和乙個叫做集線器（hub）的小盒子

乙太網段通常服務於乙個小區域，每根電纜都有相同的最大位頻寬（如100mb/s，1gb/s），一段連線到主機的介面卡，另一端連線到集線器的乙個埠（port）上。集線器不加分辨的將從乙個埠上收到的每個位複製到其他所有埠上。因此，每台主機都能看到每個位。

每個乙太網介面卡都有乙個全球唯一的48位位址，它儲存在這個介面卡的永久性儲存器上。

一台主機可以傳送一段位（成為幀 frame）到這個網段內其他任何主機。

每個幀包括一些固定數量的頭（header）位，用來標識此幀的源和目的位址以及此幀的長度，此後緊隨的就是資料位的有效載荷（payload）。每個主機介面卡都能看到這個幀，但是只有目的主機實際讀取它。

一些電纜和叫做網橋（bridge），多個乙太網段可以連成較大的區域網，成為橋接乙太網（bridged ethernet），一些電纜連線網橋和網橋，另一些連線網橋和集線器，這些電纜的頻寬可以是不同的。

網橋比集線器更充分的利用了電纜的頻寬。利用一種分配演算法，它們隨時間自動學習哪個主機可以通過哪個埠可達，然後在有必要時，有選擇的將幀從乙個埠拷貝到其他埠。

例如，如果主機a傳送乙個幀到同網段上的主機b，當該幀到達網橋x的輸入埠時，它將丟棄該幀，因而節省了其他網段上的頻寬。如果主機a傳送乙個幀到乙個不同網段的主機c，那麼網橋x只會把此幀copy到和網橋y連線的埠上，網橋y會只把此幀copy到與主機c的網段連線的埠上。

區域網簡化：集線器，網橋，連線電纜 -------- 一根水平的線

多個不相容的區域網通過路由器（router）的特殊計算機連線起來，組成乙個internet（網際網路絡）。

每台路由器對它所鏈結的每個網路都有乙個介面卡（埠）。它也能連線高速點到點**連線，這是wan（wide-area network，廣域網）的一種示例。

路由器可以用來有各種區域網和廣域網構建internet（網際網路絡）

兩個區域網和兩個廣域網由3個路由器連線起來。

internet（網際網路絡）：它由採用完全不同和不相容技術的各種區域網和廣域網組成。

協議軟體：執行在每台主機和路由器上的協議軟體（protocol software）

網際網路客戶端-伺服器組織：基本硬體和軟體

每台主機都實現tcp/ip協議軟體，

客戶端和伺服器混合使用套接字介面（sockets inte***ce）函式和unix i/o函式進行通訊

ip協議：命名方法和遞送機制，資料報（datagram）

tcp協議：提供程序間可靠的全雙工連線

CSAPP 12章 網路程式設計