TCP_IP协议下网络编程技术及其实现
基于tcp协议通信系统的设计与实现
基于TCP协议通信系统的设计与实现杨秀森（贵州师范大学机电学院电气工程及其自动化学号：0914********）摘要：通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。
协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
通信的底层通信是通过SOCKET套接字接口实现的。
当前的主流UNIX系统和微软的WINDOWS系统都在内核提供了对SOCKET字接口的支持。
使用这个统一的接口，可以编写一个可移植的TCP通信程序。
本文设计并实现了基于局域网内的简单即时通信系统，系统采用C/S模式，底层通信通过SOCKET套接字接口实现，服务器负责客户端的登录验证，好友信息的保存和心跳报文的发送。
客户端采用P2P方式实现消息传递，并能实现文件的传输。
本文首先讨论了同步套接字，异步套接字，多线程并发执行任务等；然后阐述了客户端、服务器如何使用XML序列化的消息进行通信。
关键词：TCP协议；通信协议系统；套接字；文件传输；C/S模式；The System Design and Implementation ofBased on TCP Protocol CommunicationYang Xiu Sen(Guizhou Normal University Institute of mechanical and electrical engineering and its automationnumber: 0914********)Abstract: Communication protocol ( communications protocol ) refers to both entities to complete communication or service must follow the rules and conventions. The protocol defines a data unit format, information unit should contain information and meaning, connection mode, information transmission and reception timing, thereby ensuring that the network data smoothly transmitted to determine places. Communication communication is through the SOCKET socket interface implementation. The current mainstream UNIX system and Microsoft WINDOWS system in the kernel provides to SOCKET interface support. Using the unified interface, can be prepared in a transplantable TCP communication program.This paper designed and implemented based on a simple LAN instant communication system, the system adopts C/S model, the underlying communication through the SOCKET socket interfaceimplementation, server for the client to login authentication, friends of information preservation and heartbeat message sending. Client using P2P mode to realize the information transmission, and can realize the file transfer. This paper first discusses the synchronization socket, asynchronous socket, multithreading concurrent execution of the task; and then describes the client, the server can use the XML serialization of news communication.Key words: TCP protocol; communication protocol system; socket; file transfer; C/S model;1 引言1.1 研究背景在计算机通信中，通信协议用于实现计算机与网络连接之间的标准，网络如果没有统一的通信协议，电脑之间的信息传递就无法识别。
基于TcpIP协议的网络通讯设计(服务器)
1JISHOU UNIVERSITY专业课课程论文题 目：基于 TCP/IP 协议的网络通讯设计 作 者：学 号： 所属学院：信息科学与工程学院 专业年级： 总 评 分： 完成时间：吉首大学信息科学与工程学院基于Tcp/IP协议的网络通讯设计（吉首大学信息科学与工程学院，湖南吉首 41600）摘要本论文设计的目的是基于TCP/IP点对点通讯技术，以VB为平台设计并实现了一个基于C/S（客户端/服务器）模式的五子棋网络游戏的总体设计方法。
本设计主要是建构服务器端，采用TCP/IP 网络协议，使用VB提供的Winsock控件来实现与客户端的网络通信功能。
主要功能是使客户端能连接到服务器端，双方可以通过网络对战，并且能够自动判断胜负。
特点是支持双方网上聊天功能，还增添了悔棋、复盘、保存棋局/聊天记录等功能。
关键词：Winsock；VB；C/S工作模式；五子棋；TCP/IP2Realization of network communicationdesign based on Tcp/IP protocol (Server)AbstractThe thesis is aimed to achieve a C/S (Client/Server) mode backgammon online game based on the point to point communication technology by TCP/IP, with the Microsoft Visual Basic software platform. This design main to build a server-side that applied the TCP/IP protocol as the network protocol and used the tool of Visual Basic, Winsock, to realize the network communication. The functions of the design contain Client and Server side can be connected to each other and plays the backgammon games online, then it can auto judge the victory or defeat. The design’s feature is to support chats online, undo, and replay, save games and chat records.Keywords: Winsock; Microsoft Visual Basic; Client/Server mode; backgammon game; TCP/IP3目录第一章绪论 (1)1.1 五子棋的简介 (1)第二章开发工具的选择 (2)2.1 开发背景与现状 (2)第三章网络通讯的基本原理 (3)3.1 Tcp/IP 体系结构 (3)3.1.1 Tcp/IP简介 (3)3.1.2 Tcp/IP特点 (3)3.1.3 Tcp/IP协议的应用 (4)3.2 Winsock (5)3．3需求分析与总体设计 (7)3.3.1 需求分析 (7)3.3.1.1 五子棋功能需求 (7)3.3.1.2 五子棋的规则 (7)3.3.2 总体分析 (7)3．4 五子棋游戏设计 (9)3.4.1 设计原理 (9)3.4.2通讯流程 (9)3.4.3 算法描述 (11)3.4.3.1 棋盘绘制算法 (11)3.4.3.2 判断输赢算法 (12)3.4.3.3 下棋决策算法 (14)3.4.3.4 聊天记录管理算法 (15)3.4.3.5 下棋记录管理算法 (18)第四章软件测试 (20)4.1 登陆界面设计 (20)4.2 下棋界面设计 (21)第五章软件测试 (22)5.1 问题的发现 (22)5.2 问题的解决 (22)第六章总结与体会 (23)6.1 总结 (23)6.2 体会 (23)参考文献 (25)4第一章绪论1.1 五子棋的简介众所周知，五子棋是我国古代的、传统的黑白棋种之一，大约在南北朝时期随围棋一起先后传入朝鲜、日本等地。
网络编程实现多种协议的网络通信
网络编程实现多种协议的网络通信网络编程是指利用计算机网络进行数据的传输和通信的技术。
通过网络编程，我们可以实现多种协议的网络通信，包括HTTP、TCP/IP、UDP等。
一、HTTP协议的网络通信HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于传输超媒体文档的应用层协议。
它是基于客户端-服务器模型工作的，客户端发送请求，服务器响应请求并传输数据。
HTTP协议通常用于Web应用程序的通信，比如浏览器请求网页时使用的HTTP GET方法。
在网络编程中，我们可以使用HTTP协议来实现客户端与服务器之间的通信。
客户端发送HTTP请求给服务器，服务器接收请求并返回相应的数据。
通过HTTP协议，我们可以获取网页内容、上传文件、进行用户认证等。
二、TCP/IP协议的网络通信TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一种常用的网络协议，用于在因特网上进行数据传输。
它是一种可靠的、面向连接的协议，能够提供数据的可靠传递，确保数据的顺序和完整性。
在网络编程中，我们可以使用TCP/IP协议来实现客户端与服务器之间的通信。
客户端和服务器通过TCP连接建立通信，可以进行可靠的数据传输。
TCP/IP协议还提供了一些常用的网络编程接口，比如Socket接口，开发人员可以利用Socket接口进行数据的发送和接收。
三、UDP协议的网络通信UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的协议，它不保证数据的可靠传输，但具有较高的速度和较低的延迟。
UDP常用于实时性较高的应用，比如音视频传输、在线游戏等。
在网络编程中，我们可以使用UDP协议来实现客户端与服务器之间的通信。
与TCP/IP协议不同，UDP协议不需要建立连接，可以直接发送数据包。
UDP协议的优点是传输速度快，适用于一些实时应用，但缺点是数据传输不可靠，可能会导致数据包丢失或乱序。
《TCP-IP网络编程》课程教学大纲
《TCP/IP网络编程》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：TCP/IP网络编程英文名称：TCP/IP Network Programming二、课程代码及性质学科（大类）基础课选修三、学时与学分总学时：32（理论学时：32学时；实践学时：0学时）学分：2四、先修课程先修课程：《计算机网络》五、授课对象本课程面向电子信息工程专业学生开设六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）帮助学生深入理解TCP/IP网络主要协议的工作原理，在此基础之上，引导学生使用高级程序设计语言（如Python）实现各种典型的网络应用，提高学生的网络编程技能，拓展学生开发网络应用的能力，为学生在通信网络方向进行深入学习打下必要的基础。
七、教学重点与难点：课程重点：TCP/IP网络主要协议(ICMP, TCP, UDP, HTTP, DNS, FTP)，socket网络编程，http协议应用编程，html5/CSS3/javascript前端开发课程难点：网络爬虫开发，网络嗅包器开发，web后端开发八、教学方法与手段：教学方法：课堂讲授协议原理，编程方法，演示编程与调试。
教学手段：课堂讲授的手段包括ppt讲解和现场编程演示，并与学生进行实时交流；课后要求学生自己编写课堂所讲授的程序并进行拓展，实现更为复杂的功能。
九、教学内容与学时安排（一）预备知识（教师课堂教学学时（3小时）+ 学生课后学习学时（3小时））教学内容：python编程入门，网络嗅包器开发课后文献阅读：《爱上Python 一日精通Python编程》课后作业和讨论：学习使用windump分析网络协议；编程实现网络嗅包器（二）网络层协议与相关编程（教师课堂教学学时（5小时）+ 学生课后学习学时（3小时））教学内容：IP,ICMP，ARP协议回顾；IP地址等网络相关信息编程获取方法；Ping功能编程实现课后文献阅读：《Python网络编程攻略》第1，3章课后作业和讨论：编程实现Ping工具（三）传输层协议与socket编程（教师课堂教学学时（8小时）+ 学生课后学习学时（4小时））教学内容：UDP/TCP协议回顾，socket编程，回显客户端/服务器，聊天室服务器课后文献阅读：《Python网络编程攻略》第2章课后作业和讨论：编程重现回显客户端/服务器程序与聊天室服务器程序（四）应用层典型协议与应用开发（教师课堂教学学时（8小时）+ 学生课后学习学时（8小时））教学内容：DNS，FTP和HTTP协议回顾，FTP服务器开发，HTTP协议应用编程，web后端开发课后文献阅读：课后作业和讨论：编程使用http或https协议获取监控服务器的有关数据；编程实现ftp服务器；实现Blog网站（五）前端开发（教师课堂教学学时（6小时）+ 学生课后学习学时（8小时））教学内容：HTML5/CSS3入门及游戏开发，Javascript入门及游戏开发课后文献阅读：课后作业和讨论：使用html5开发打地鼠游戏；使用javascript 开发坦克大战游戏（六）网络爬虫（教师课堂教学学时（2小时）+ 学生课后学习学时（4小时））教学内容：网页获取和分析，浏览器模拟，爬虫框架课后文献阅读：课后作业和讨论：使用python开发网络爬虫十、教学参考书及文献教学参考书：十一、课程成绩评定与记载课程成绩构成（建议增加形成性评价成绩所占比例）：课程成绩=课堂讨论（10%）+课后作业（10%）+终结性考试（80%）终结性考试形式：闭卷大纲制定：计算机网络课程组审核：XXXXXXXXXXX。
《计算机网络》课程标准【计算机科学与技术专业】(20130522)
·《计算机网络》课程标准适应专业：计算机科学与技术系计算机科学与技术专业所属教研室：网络工程教研室课程编号：课程名称：计算机网络(Computer Networks)课程类型：专业核心课学时学分：48学时（3学分）一、课程概述（一）课程性质。
《计算机网络》是计算机科学与技术专业核心课，是一门理论与实践相结合的课程，计算机网络是计算机技术和通信技术密切结合而形成的新的技术领域是当今计算机界公认的主流技术之一，也是迅速发展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科。
作为计算机科学与技术专业学生应该了解并掌握一定程度的计算机网络与数据通信的知识及应用。
《计算机网络》是计算机各本科专业教学中的一门重要专业核心课，在教学计划中占有重要地位和作用。
本课程的教学目的使学生能够在已有的计算机基础知识等基础上，对网络技术有一个系统的、全面的了解；理解计算机网络的体系结构和基本原理，尤其是TCP/IP协议簇和IEEE 802系列，培养实际动手能力，使学生能充分运用并掌握科学的现代化网络管理方法和手段，为本专业服务，为今后能够迅速地适应社会各方面管理工作的需要服务，为Internet开发与管理和局域网的组建、规划和管理打下良好基础，从而为社会培养高素质的现代化信息管理人才。
《计算机导论》等课程是《计算机网络》的先修课程，而《网络互联与路由技术》、《无线传感器网络》、《网络工程》等课程是它的后续课程。
（二）基本理念。
1.全面贯彻党的教育方针，准确把握本门课程在人才培养方案中的作用和地位，教学内容、方法、手段的选择必须以培养新时期为安徽服务的计算机专业人才的目标和要求为依据。
2.要坚持学生为主体，教师为主导的教学理念。
全程渗透素质教育、创新教育和个性化教育等现代教育思想和观念。
教学重在启发，贵在引导，授之以“渔”。
突出学生学习的主体地位，充分发挥学生的积极性和学习潜能，形成适合自己的个性化学习方法，提高学习效率和学习水平。
基于TCPIP的网络并行计算的实现
在兴起的网，埘算，以局域网和互联网为对象进行并行计算
的研究．
剃用并行机，需要较大的一次性投资．并且其计算能力 有一定的限制．嘲蝽并行计算则具有很多优点。在我国备高 校、研克单位和套业中，现有大量的各类微机，应用网络技 术争网蝽并行计算平台即可花少量投资来建立由己的并行计
算环境．从一定意义上讲，网《ｔ－）ｆ行计算的能力是无限的．
擅要：敦速了在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下实观基于ＴＣＰ／ＩＰ的—謦井行计算的原理茂方法．利用一十倒干对遮种方法进行了Ｉ晦．番程序代码甩Ｖｉｓｕａｌ
Ｃ＋＋６．０Ｊｒ写．
美ｔ词：ＴＣＰ／ＩＰ；并行计算；残程
Ａｎ
Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＴＣＰ／ＩＰ
Ｗｉｎｄｏｗｓ和所有Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｏｃｋｅｔｓ实现上使用，所既它不仅 为Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｏｃｋｅｔｓ实现和ＷｉｎｄＯＷＳ Ｓｏｃｋｅｔｓ应用程序提供
ＮＴ．因此，研究在ｗｉｎ栅环境下井行计算的实
了１矾蝌环境．而且也提供了３甜乞操作环境．
通信的基础是套接字，因此，在介绍ＷＩｎｓｏｃｋ描翟之
前，首先要介绍一下套接宇．一个套接字是通信的一端．在
利用疆上所介绍的原理。可以客易地实珊ｗｉⅡｄ０硼环境 下基于ＴＣＰ／ＩＰ的局域网中计算机之闻的数据交换．
２．３并行算法的设计
所谓并行算法，是指使所计算的问题适于并行处理的算 法．求解采些问题，可蛆分成多个任务，而每个任务之间是 互相独立、互不影响的．这类问题可以方便地设计并行算 法．而另外一些问题，不能明显地分成互相独立的任务．这 时就需要仔细设计，把问题要完成的任务进行分割．事实
大无比的并行计算环境． 目前，并行计算技术日臻完善，已从试验阶段走向实用
基于Qt的TCPIP网络通信实现
基于tcp/ip网络通信的实现摘要如今随着计算机网络的不断发展,生活和工作环境的不断变化,以网络为重心的信息服务和通信服务受到各行各业的重视。
而在当今各种聊天工具竟然日趋激烈的时代，在服务，技术等各个环节都做到更好的同时，如何把现代的网络应用技术与通信技术结合起来，让世界各地的人方便交流。
本课题的最终目的是基于Qt的TCP/IP协议的进行客户端和服务端之间进行聊天。
本文中就该系统的设计思想、实现方法以及所采用的技术进行了系统的阐述，本文分为以下几个部分：前言部分概括客户端和服务端之间通信的意义。
第一章介绍了课题实现的可行性研究。
第二章介绍了客户端和服务端具体通信的过程。
第三章是本文的核心部分，着重介绍和总结了本系统的实现思想、方法以及具体实现方案；第四章对本聊天软件进行了总结和展望；关键词：QT、tcp SOCKET、客户端服务端第一章客户端与服务端通信的可行性1.1 课题的研究目标本课题的最终目的是通过Qt Creator开发工具设计客户端和服务端的界面，进一步让客户端和服务端之间进行通信。
1.2 设计思路的分析和可行性本如软件采用服务器和客户端的形式。
服务器负责监听客户端和接收客户端发送过来的信息，并在显示在界面上。
客户端则向服务端发送信息，在本地呈现的同时，通过网络实时发往服务器。
用户在服务器器上也可以看见客户端发送的消息，并获取最新客户端发送的消息。
网络编程技术的成熟和界面设计技术使得客户端与服务端通信的设计成为可能，而且此软件同过设置IP是聊天通信更为方便。
1.3 开发环境和开发技术的选用我们选用的开发环境是Qt Creator开发工具，Qt是一个1991年由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。
它既可以开发GUI程式，也可用于开发非GUI程式，比如控制台工具和服务器。
Qt是面向对象语言，易于扩展，并且允许组件编程。
2008年，奇趣科技被诺基亚公司收购，QT也因此成为诺基亚旗下的编程语言工具。
C语言技术与网络通信实现方法解析
C语言技术与网络通信实现方法解析在当今数字化时代，网络通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而作为计算机科学领域中最重要的编程语言之一，C语言在网络通信的实现中扮演着重要的角色。
本文将探讨C语言技术与网络通信实现方法，带您深入了解这一领域的基本原理和实践应用。
一、C语言技术的基础C语言是一种高级编程语言，它具有灵活、高效和跨平台等特点，因此在网络通信中得到广泛应用。
在进行网络通信时，我们需要使用C语言的一些基础技术，如套接字编程、网络协议和数据传输等。
套接字编程是C语言实现网络通信的基础。
套接字是一种抽象的概念，它允许不同主机之间的进程进行通信。
在C语言中，我们可以使用套接字函数库来创建、绑定和监听套接字，以及进行数据的发送和接收。
通过套接字编程，我们可以实现不同主机之间的数据传输和通信。
网络协议也是C语言技术中的重要组成部分。
常见的网络协议包括TCP/IP、UDP和HTTP等。
TCP/IP协议是Internet上最常用的协议之一，它提供了可靠的数据传输和连接管理。
UDP协议则更加轻量级，适用于实时性要求较高的应用。
HTTP协议则是用于Web应用的协议，它定义了客户端和服务器之间的通信规则。
数据传输是网络通信中的核心任务。
在C语言中，我们可以使用标准库函数和系统调用来进行数据的发送和接收。
例如，使用send()函数可以将数据发送到远程主机，而使用recv()函数则可以接收远程主机发送的数据。
通过这些函数，我们可以实现可靠的数据传输和通信。
二、C语言技术与网络通信实现方法在实际应用中，我们可以使用C语言技术来实现各种网络通信功能。
下面将介绍几种常见的实现方法。
1. 客户端-服务器模型客户端-服务器模型是网络通信中最常见的一种模型。
在这种模型中，客户端发送请求，而服务器接收请求并提供相应的服务。
在C语言中，我们可以使用套接字编程来实现客户端和服务器之间的通信。
客户端使用套接字函数库来创建套接字，并通过send()函数发送请求。
C语言网络编程——TCP
C语⾔⽹络编程——TCP1.1 套接字C语⾔⽹络编程其实本质上也是多进程之间通过socket套接字进⾏通信，知识进程可能位于不同的服务器上，常⽤的TCP/IP协议有3种套接字类型，如下所⽰：1.1.1 流套接字（SOCK_STREAM）流套接字⽤于提供⾯向连接、可靠的数据传输服务，该服务保证数据能够实现⽆差错、⽆重复发送，并按照顺序接受。
流套接字之所以能偶实现可靠的数据服务，原因在于使⽤了TCP传输控制协议。
1.1.2 数据报套接字（SOCK_DGRAM）数据包套接字提供了⼀种⽆连接的服务，该服务不能保证数据传输的可靠性，数据有可能在传输过程中丢失或者出现数据重复，且⽆法保证顺序的接受数据。
数据报套接字使⽤UDP进⾏数据传输。
1.1.3 原始套接字（SOCK_RAW）原始套接字允许对较低层次的协议直接访问，常⽤于检验新的协议实现，或者访问现有服务中配置的新设备，因为器可以⾃如控制Window 下的多种协议，能够对⽹络地城的传输机制进⾏控制，所以可以应⽤原始套接字来操纵⽹络层和传输层应⽤。
如：通过原始套接字接受发向本机的ICMP、IGMP，或者接受TCP/IP栈不能处理的IP包。
1.1.3 C语⾔套接字数据结构套接字通常由三个参数构成：IP地址，端⼝号、传输层协议。
C语⾔进⾏套接字编程的时候，通常会使⽤sockaddr和sockaddr_in两种数据类型，⽤于保存套接字信息。
struct sockaddr{// 地址族，2字节unsigned short sa_family;// 存放地址和端⼝char sa_data[14];}struct sockaddr_in{// 地址族short int sin_family;// 端⼝号unsigned short int sin_port;// 地址struct in_addr sin_addr;// 8字节数组，全为0，该字节数组的作⽤是为了让两种数据结构⼤⼩相同⽽保留的空字节unsigned char sin_zero[8];}对于sockaddr，⼤部分的情况下知识⽤于bind、connect、recvform、sendto等函数的参数，指明地址信息，在⼀般编程中，并不对此结构体直接操作，⽽是⽤sockaddr_in代替。
TCPIP协议知识科普
TCPIP协议知识科普简介本⽂主要介绍了⼯作中常⽤的TCP/IP对应协议栈相关基础知识，科普⽂。
本博客所有⽂章：TCP/IP⽹络协议栈TCP/IP⽹络协议栈分为四层, 从下⾄上依次是:1. 链路层其实在链路层下⾯还有物理层, 指的是电信号的传输⽅式, ⽐如常见的双绞线⽹线, 光纤, 以及早期的同轴电缆等, 物理层的设计决定了电信号传输的带宽, 速率, 传输距离, 抗⼲扰性等等。
在链路层本⾝, 主要负责将数据跟物理层交互, 常见⼯作包括⽹卡设备的驱动, 帧同步(检测什么信号算是⼀个新帧), 冲突检测(如果有冲突就⾃动重发), 数据差错校验等⼯作。
链路层常见的有以太⽹, 令牌环⽹的标准。
2. ⽹络层⽹络层的IP协议是构成Internet的基础。
该层次负责将数据发送到对应的⽬标地址, ⽹络中有⼤量的路由器来负责做这个事情, 路由器往往会拆掉链路层和⽹络层对应的数据头部并重新封装。
IP层不负责数据传输的可靠性, 传输的过程中数据可能会丢失, 需要由上层协议来保证这个事情。
3. 传输层⽹络层负责的是点到点的协议, 即只到某台主机, 传输层要负责端到端的协议, 即要到达某个进程。
典型的协议有TCP/UDP两种协议, 其中TCP协议是⼀种⾯向连接的, 稳定可靠的协议, 会负责做数据的检测, 分拆和重新按照顺序组装,⾃动重发等。
⽽UDP就只负责将数据送到对应进程, ⼏乎没有任何逻辑, 也就是说需要应⽤层⾃⼰来保证数据传输的可靠性。
4. 应⽤层即我们常见的HTTP, FTP协议等。
这四层协议对应的数据包封装如下图:四层协议对应的通信过程如下图:链路层以太⽹数据帧以太⽹数据帧格式如下:说明如下:1. ⽬的地址和源地址是指⽹卡的硬件地址(即MAC地址), 长度是48位, 出⼚的时候固化的。
2. 类型字段即上层协议类型, ⽬前有三种值: IP, ARP, RARP。
3. 数据对应了上层协议传输的数据, 以太⽹规定数据⼤⼩是46~1500字节, 最⼤值1500即以太⽹的最⼤传输单元(MTU), 不同⽹络类型有不同MTU, 如果需要跨不同类型链路传输的话, 就需要对数据进⾏重新分⽚。
Python中的网络编程实现TCPIP通信
Python中的网络编程实现TCPIP通信TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是一种常用的网络通信协议，用于在计算机网络上进行可靠数据传输。
Python 作为一种高级编程语言，提供了丰富的网络编程库，方便开发人员在网络通信中使用TCP/IP协议。
TCP/IP通信是一种客户端-服务器模式的通信方式，其中客户端发送请求，服务器接收请求并提供服务。
Python中的socket模块可以用来实现TCP/IP通信。
要开始网络通信，首先需要创建一个服务器端和一个客户端。
以下是一个示例，展示如何使用Python中的socket模块实现TCP/IP通信。
```python# 服务器端import socketdef server_program():# 获取主机名和端口号host = socket.gethostname()port = 12345# 创建socket对象server_socket = socket.socket()# 绑定主机名和端口号server_socket.bind((host, port))# 设置最大连接数server_socket.listen(2)# 接收连接请求conn, address = server_socket.accept()print("连接地址：" + str(address))while True:# 接收客户端数据data = conn.recv(1024).decode()if not data:# 如果没有数据，则断开连接breakprint("从客户端接收的数据：" + str(data)) # 向客户端发送数据message = input(" -> ")conn.send(message.encode())# 关闭连接conn.close()if __name__ == '__main__':server_program()``````python# 客户端import socketdef client_program():# 获取主机名和端口号host = socket.gethostname()port = 12345# 创建socket对象client_socket = socket.socket()# 连接服务器client_socket.connect((host, port)) while True:# 输入要发送的数据message = input(" -> ")# 发送数据给服务器client_socket.send(message.encode())# 接收服务器的响应数据data = client_socket.recv(1024).decode()print("从服务器接收的数据：" + str(data))# 关闭连接client_socket.close()if __name__ == '__main__':client_program()```以上代码展示了一个简单的客户端-服务器通信过程。
《网络编程技术教程》课件
Spring框架提供了多种模块，如 Spring MVC、Spring Security 等，方便开发者快速构建Web应 用程序和实现安全控制等功能。
04
网络编程实践
建立TCP服务器与客户端
总结词
掌握TCP协议，实现服务器与客户端的通信
详细描述
介绍TCP协议的基本原理，包括连接建立、数据传输和关闭连接的过程。通过编程实现一个简单的 TCP服务器和客户端，能够进行基本的通信。
非对称加密算法
使用不同的密钥进行加密和解密，常 见的算法有RSA、ECC等。
哈希算法
将数据转换成固定长度的哈希值，用 于验证数据的完整性和真实性。
数据压缩与解压缩
减少数据的大小，提高传输效率，常 见的算法有ZIP、RAR等。
负载均衡与性能优化
负载均衡器
将网络请求分发到多个服务器 上，平衡负载，提高系统处理
03
Java的网络编程框架有Spring MVC、Struts2等，可以帮助 开发者快速构建企业级Web应 用程序。
Node.js网络编程
01
Node.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行环境 ，可以用来编写服务器端JavaScript应用程序。
02
Node.js具有非阻塞I/O模型、单线程等特点，适合构建高 并发、高性能的网络应用。
云计算平台上的网络编程需要考虑如何有效地利用云资源、如何实现高可 用性和可伸缩性、如何保证数据的安全性和隐私保护等问题。
云计算的发展推动了容器化和微服务架构的兴起，使得网络编程更加模块 化和可维护。
大数据处理与网络编程
大数据技术的广泛应用使得网络编程需要考虑如何处理大规模数据流、如何实现高效的数据 分析和处理、如何保证实时性等问题。
基于TCP_IP的单片机网络接口硬件设计
基于TCP /IP 的单片机网络接口硬件设计曾红娟1 吴兴华2(1.江西吉安802台,江西吉安343000;2.江西吉安801台,江西吉安343000)摘 要:设计主要任务是采用单片机控制网络接口芯片实现以太网接口,以便控制系统通过以太网实现网络化。
最重要的是嵌入式T CP/IP 协议在8位单片机上的实现,从而达到实现嵌入式以太网接口的目的。
嵌入式以太网的实质是在嵌入式系统的基础上实现网络化,使嵌入式系统能够实现T CP/IP 网络通信协议,接入以太网。
本设计详细介绍用硬件方式将嵌入式系统与T CP/IP 协议融合到一起。
关键词:单片机;T CP/IP;嵌入式;以太网中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1672 3198(2010)11 0285 021 引言单片机已经渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理等等。
当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。
常用的单片机有很多种:Intel8051系列、M otorola 和M 68H C 系列、Atmel 的AT89系列、Cygnal 系列、台湾Winbond (华邦)W78系列、荷兰Pilips 的PCF80C51系列、M icrochip 公司的PIC 系列等。
本设计选用Cygnal 系列的80C52单片机,与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容。
2 硬件总体设计整个设计需要的主要元件有:Cygnal 80C52单片机,RT L8019AS 芯片,74H C573锁存器,M AX232串行通信器,32KB RAM 62256存储器,20F001网络变压器,93C46,RJ -45水晶头等,原理框图如图1所示。
图1 硬件结构原理图80C52单片机作为整个嵌入式系统的实时控制核心,用RT L8019AS 作网络控制,采用74H C573进行数据保存,使用62256进行内存扩展,选择20F001作为隔离滤波器件,MAX232进行串行通信。
网络安全编程基础知识
网络安全编程基础知识网络安全编程基础知识汇总网络安全编程基础知识包括以下几个方面：1.TCP/IP协议与网络安全：TCP/IP协议是网络安全的基石，需要理解其各层协议及其安全性问题，以及如何通过安全机制来增强其安全性。
2.加密与解密技术：网络安全编程的基础是加密与解密技术，需要理解对称加密和非对称加密的原理、数字签名和公钥基础设施（PKI）等。
3.防火墙技术：防火墙是网络安全的重要措施之一，需要理解其工作原理、配置方法和常见的实现技术等。
4.入侵检测与防御系统：入侵检测与防御系统是网络安全的重要保障之一，需要理解其工作原理、实现技术和常见的实现方案等。
5.网络安全漏洞与防范：网络安全漏洞是网络安全的主要威胁之一，需要理解其分类、危害程度和防范措施等。
6.网络安全编程语言与工具：网络安全编程语言和工具是网络安全编程的基础，需要熟悉常见的网络安全编程语言和工具，如Python、PHP、Java、VBScript 等。
7.网络安全法律法规与道德规范：网络安全法律法规和道德规范是网络安全编程的法律依据和行为准则，需要了解相关法律法规和道德规范，并遵守相关规定。
以上是网络安全编程的基础知识，需要全面掌握和了解，以确保网络安全。
网络安全编程基础知识归纳网络安全编程基础知识主要包括以下几个方面：1.TCP/IP协议族与协议：了解常见的网络协议，如TCP、UDP、ICMP、IP等，并理解其作用、工作原理以及应用场景。
2.网络安全概念：理解网络安全的基本概念，如防火墙、VPN、入侵检测系统等，并能够分析其优缺点及适用场景。
3.编程基础：熟悉C、C++、Java等编程语言，掌握基本的语法、数据类型、控制结构、函数等概念。
4.网络编程基础：了解网络编程的基本概念，如Socket、IP包、TCP连接等，并掌握基本的网络编程接口，如send、recv、connect等。
5.网络安全编程技术：掌握常见的网络安全编程技术，如网络扫描、漏洞利用、木马病毒等，并能够使用相关工具进行渗透测试。
CCSDS与TCPIP协议转换的研究与实现
0引言随着我国载人航天、卫星通信等领域的发展，天地信息交换和卫星载荷容量日益增加，空间应用也呈现出多元化发展的趋势。
由此，基于天地一体化融合的信息传输系统设计就变得至关重要。
低轨卫星星座由于卫星轨道高度低，使得传输延时短、路径损耗小，可实现真正的全球覆盖，频率复用也更有效，非常适合星地间高速数据传输。
由于空间和地面底层链路存在差异，所以在链路层采用相同协议进行数据传输是不现实的，加入卫星协议网关可实现在网络层屏蔽此差异。
首先，协议网关可以通过数据封装服务完成IP数据在CCSDS（国际空间数据系统咨询委员会）帧里的传输，通过数据解析服务从CCSDS帧里恢复出IP数据，解决了链路层数据传输问题。
其次，网关具备IP 数据的路由和转发功能，帮助终端与服务器进行UDP（用户数据报协议）通信和建立TCP（传输控制协议）连接。
本文参考IP over CCSDS Space Links等相关CCSDS建议草案，结合低轨卫星星座的优点，设计并实现了低轨卫星协议网关。
该网关采用多线程组织结构和分层次分模块的设计构架提高网关性能，并借助ARP欺骗技术，最终实现卫星终端网络接入。
1系统模型网关系统位于CCSDS星间链路和地面TCP/ IP网络的连接处，是连接卫星终端和地面通信网的桥梁，直接担负着空间数据与地面用户数据的协议转换、数据分发等功能。
增加了协议网关之后，空间链路仍然可以用虚拟信道协议携带数据单元进行传输，地面终端还保持着“IP地址+端口号”的方式来标识应用进程，由网关在二者之间透明地执行映射和转换任务。
图1为协议网关的典型应用场景，主要包含三大部分：终端（手机或计算机）、低轨卫星通信系统、地面通信网。
终端处在无Internet接入的小型局域网内，手机终端需要通过路由器和协议网关组成局域网，计算机终端既可以与协议网关直接相连，也可以利用路由器与协议网关组成局域网；低轨卫星通信系统包括了基带、天线、低轨卫星等设备，主要负责IP数据的透明转发；地面通信网由协议网关、无线AP（接入点）、远程服务器等组成，负责响应终端CCSDS与TCP/IP协议转换的研究与实现闫前进，钟卫强，徐琪，林子孟（电信科学技术第一研究所有限公司，上海市200032）摘要随着低轨卫星星座、载人航天工程和空间应用等领域的发展，空间传输网络和地面传输网络的融合已成为天地一体化网络发展的必然趋势。
基于Delphi和TCP_IP协议的通信编程
NETWORK AND COMMUNICATION
网络与通信
基于 Delphi 和 TCP/IP 协议的通信编程
陈忠菊
(辽宁公安司法管理干部学院，沈阳 110031)
摘 要： 介绍网络传输所涉及的网络通讯技术，包括传输控制协议 (TCP) 和用户数据报文协议 （UDP） 的应用， 并给出使用 Delphi 和 Socket 函数的方法。利用 Delphi 的 TServerSocket，TclientSocket 构件实现局域网内基于 TCP/ IP 的通信。 关键词： 传输控制协议 TCP；用户数据报文协议 UDP；IP 地址；Winsock
3．2．2 消息的输入
procedure TForm3.Button1Click (Sender: TObject) ; begin form1.TcpClient1.RemoteHost:=form2.edit1.Text; form1.TcpClient1.RemotePort:=form2.edit2.Text; form1.tcpclient1.Connect; if form1.tcpclient1.Connected then begin form1.tcpclient1.Sendln (edit1.Text) ; end; form1.memo2.Lines.Add (edit1.Text) ; edit1.Text:=''; form1.tcpclient1.Disconnect; close () ; end;
TCPIP协议下IP分片及socket编程
TCP/ IP协议下IP分片及socket编程摘要互联网协议允许IP分片这样的话当数据包比链路最大传输单元大时就可以被分解为很多的足够小片段以便能够在其上进行传输。
在Internet协议IPv4版本和较新的IPv6版本中分片机制的细节和分片机制的整体框架是有所不同的。
建立在传输层协议上的抽象数据结构socket 作为网络中数据交换的排队点是TCP/ IP 网络最为通用的API。
基于事务处理的socket 网络编程技术可应用在分布式系统进程通信中是Internet 上进行应用开发最为通用的API。
关键词IP分片MTUMSS套接字TCP/ IP 协议网络编程1引言分片是分组交换的思想体现也是IP协议解决的两个主要问题之一。
讨论IP分片的原因、原理、实现以及引起的安全问题。
现代操作系统中用户程序以进程方式共享地占用系统资源系统中每个进程在自己的地址范围内以线程为执行单位运行。
抽象地说socket 是一种双向通信接口实际上socket 是一种数据结构用以创建一条在没有互联的进程间发送、接受消息的通道连接点。
一对互联的socket 提供通信接口使两端可以传输数据。
socket 是建立在传输层协议主要是TCP 和UDP 上的一种套接字规范。
socket 接口是TCP/ IP 网络最为通用的API 也是在Internet 上进行应用开发最为通用的API。
socket 的出现使程序员能非常方便地访问TCP/ IP 协议。
2 什么是IP分片IP分片是网络上传输IP报文的一种技术手段。
IP协议在传输数据包时将数据报文分为若干分片进行传输并在目标系统中进行重组。
这一过程称为分片。
3 为什么要进行IP分片物理网络层一般要限制每次发送数据帧的最大长度。
任何时候IP层接收到一份要发送的IP数据报时它要判断向本地哪个接口发送数据选路并查询该接口获得其MTU。
IP 把MTU与数据报长度进行比较如果需要则进行分片。
分片可以发生在原始发送端主机上也可以发生在中间路由器上。
网络协议开发与实现
网络协议开发与实现网络协议是网络中信息传输的基础，它规定了数据如何在网络中传递、交换和处理。
网络协议的开发和实现对于现代互联网的运作至关重要。
本文将探讨网络协议开发与实现的相关问题。
一、网络协议的定义和作用网络协议是网络通信的规则和约定。
它定义了数据传输的格式、传输速率、错误检测等方面的规范。
网络协议起到了连接各个网络设备的桥梁作用，使得不同设备之间能够相互通信和交换数据。
网络协议的作用可以从三个方面理解。
首先，它确保了数据的正确传输。
通过定义数据传输的规范和检测机制，网络协议能够检测和纠正传输过程中的错误，从而保证数据的可靠传递。
其次，网络协议实现了数据的路由和分发。
它决定了数据从发送方到接收方的路径选择和传输方式，确保了数据能够准确地到达目的地。
最后，网络协议还提供了数据的安全保护。
通过加密、认证和授权等机制，网络协议能够保护数据的机密性和完整性，防止数据被非法篡改和窃取。
二、网络协议的开发过程网络协议的开发是一个复杂且需要大量时间和精力的过程。
首先，开发者需要明确协议的目标和需求。
他们需要考虑到协议的功能、性能、可靠性、安全性等方面的要求，并根据实际应用场景确定协议的特性和设计原则。
接下来，开发者需要制定协议的设计方案。
他们需要确定数据传输的格式、传输速率、错误检测方法等具体细节，并选择合适的技术和算法来实现这些功能。
设计方案需要考虑到网络设备的兼容性、扩展性和可维护性等因素。
然后，开发者开始实现协议的具体代码。
他们需要使用编程语言和相关工具来编写和测试代码，确保协议的各项功能和机制能够正常工作。
在实现过程中，开发者还需要不断调试和优化代码，确保协议的性能和稳定性。
最后，开发者需要对协议进行测试和验证。
他们需要使用各种测试工具和环境来模拟网络通信的场景，检查协议的正确性和可行性。
如果协议存在问题，开发者需要及时修复和改进。
三、网络协议的实现技术网络协议的实现涉及到多种技术和工具。
首先，开发者需要选择合适的编程语言。
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收稿日期:2002-04-20作者简介:周炎涛(1963-),男,湖南常德人,高级工程师,主要从事计算机科研与教学。
文章编号:1671-654(2002)03-0122-03TCP/IP 协议下网络编程技术及其实现周炎涛,李立明(湖南大学,湖南长沙410012)摘 要:建立在传输层协议上的抽象数据结构socket 作为网络中数据交换的排队点,是T CP/I P 网络最为通用的API 。
文章在介绍T CP 协议客户端和服务器端进程通信流程和具体实现的基础上,以Delphi 环境为编程语言说明了在Window s 下使用socket 进行网络编程的方法和特点。
基于事务处理的socket 网络编程技术可应用在分布式系统进程通信中,是Internet 上进行应用开发最为通用的API 。
关键词:套接字;Delphi;T CP/IP 协议;网络编程中图分类号:T N 915.04文献标识码:A前言现代操作系统中,用户程序以进程方式共享地占用系统资源,系统中每个进程在自己的地址范围内以线程为执行单位运行。
为保证相互通信的进程之间既互不干扰、又协调一致地工作,对本机进程之间的通信,操作系统提供如U nix BSD 的管道(pipe)、命名管道(named pipe)FIFO 和软中断信号,以及Unix System V 的消息(message)、共享存储区(shared memory )和信号量等进程间通信IPC 机制[1]。
对于分布式系统中的网间进程,计算机不共享存储器,为提供进程间通信的一般方法和使用复杂协议、实现不同主机间通信,通常使用不同的通信原语,通过数据的交换来实现。
进程间通信原语集分为 基于消息传递; 基于远程过程调用RPC; 基于事务处理。
对于基于事务处理的分布式系统,消息是在套接字socket(消息源和目标)之间进行交换的[2]。
抽象地说,socket 是一种双向通信接口;实际上,socket 是一种数据结构,用以创建一条在没有互联的进程间发送、接受消息的通道(连接点)。
一对互联的socket 提供通信接口,使两端可以传输数据。
与文件操作一样,每个打开的socket 都对应一个socket 描述符整数,它指向这个socket 数据结构。
socket 是建立在传输层协议(主要是T CP 和UDP)上的一种套接字规范,最初是由美国加州Berkley 大学提出[3],为U nix 操作系统开发的网络通信接口,它定义两台计算机间进行通信的规范(也是一种编程规范),如果说两台计算机是利用一个 通道 进行通信,那么这个 通道 的两端就是两个套接字。
socket 屏蔽了底层通信软件和具体操作系统的差异,使得任何两台安装了TCP 协议软件和实现了socket 规范的计算机之间的通信成为可能。
socket 接口是TCP/IP 网络最为通用的API,也是在Internet 上进行应用开发最为通用的API 。
socket 是网络节点上可访问的逻辑实体,由在给定节点上惟一的socket 号标识。
一个分布式系统中,socket 网间地址包含socket 号、(socket 所在)节点标识符以及(节点所在)网络号。
OSI 中,网络层及其以下各层又称通信子网,只提供点到点通信,没有程序和进程的概念,而传输层实现的是 端-端 通信,引进网间进程通信概念,提供了不同连接服务方式。
socket 的出现使程序员能非常方便地访问TCP/IP 协议。
1 socket 使用第32卷 第3期 航空计算技术 Vol.32No.3 2002年9月 Aeronautical Com puter Technique Sep.2002进程间要进行通信,就象先装上电话一样,要建立一个socket,socket()命令就完成这项工作。
socket有几种通信类型,通过选择socket的地址格式来完成Unix域和Internet域的设置,如同电话有音频和脉冲两种形式一样,这两个重要的选项分别是AF_UNIX和AF_INET:AF_U NIX就象UNIX 路径名一样识别socket,这种形式对于在同一台机器上的IPC很有用;而AF_INET使用象202.103.96.68的IP地址格式。
对T CP/IP协议网络应使用AF_INET方式。
使用socket()必须提供的参数还有socket的类型。
两种基本的类型是SOCK_STREAM和SOCK_ DGRAM。
SOCK_ST REAM表明数据象字符流(如电话交谈)一样通过socket;而SOCK_DGRAM则表明数据是数据报datagrams的形式(如寄信)。
此外还有raw socket提供给那些有超级用户存取权限、想设计和实现自己的网络协议的用户使用。
本文以SOCK_STREAM socket为例,这种socket是可靠的,数据传送和其发送时按时序一致,支持双向(全双工)的通信,并且是面向连接的。
对于网络中最常见、典型的Unix应用程序Client/Server模式,使用socket进行进程通信,sock et成为一个数据交换的排队点(queuing point),此时对客户端进程使用socket()调用得到一个socket描述符,然后使用connect()向指定的server上的指定端口发起连接;而服务器端进程使用socket()调用也得到一个socket描述符,然后使用bind()调用将一个名字(如Internet地址)与该socket描述符连接起来,accept()调用则等待上述客户端发出的连接。
一旦有客户端发出连接,使用TCP协议时客户和服务器的通信如图1所示:accept()接受客户的地址信息并返回一个新的socket描述符,该描述符与原先的socket有相同的特性,可以使用send()和recv()调用与其他进程通信,也可以使用一般文件操作read()和write()对socket描述符进行读写,从而实现与其他进程通信。
T CP/IP协议网络中,进程通信间相互作用模式为Client/Server模式,TCP是面向连接的传输协议,若使用无连接的UDP协议通信流程略有不同。
在使用中,面向连接协议的socket编程模型应用最为广泛,因为面向连接协议提供了一系列的数据纠错功能,可以保证在网络上传输的数据及时、无误地到达对方。
图1 面向连接时客户端和服务器端通信流程具体实现时,如图2所示,服务器端进程首先在约定的端口号处联编一个监听socket,负责监听客户端进程的请求,用accept()循环从接受队列里依次取出每一个客户进程。
对每一个客户进程,连接建立后生成新的socket,此时服务器fork()出一个子进程专门负责处理该客户,父进程则关闭新的socket,继续处理下一个客户进程。
而服务器监听用的socket对fork出的子进程无用,所以子进程将其关闭,用产生的新socket与客户交换信息,直到对方关闭此连接,子进程终止。
图2 T CP协议网络客户-服务器并发实现为防止子进程进入僵尸状态[4],可以使用w ait pid()来清除终止的子进程。
由于篇幅有限,客户端/服务器端程序略。
上述程序设计结构如果要解决服务器主机崩溃或网络连接不通等问题,还需要进一步地完善。
2 Delphi环境下网络编程socket通信在Windows中以排队的形式由操作系统处理,接收方和发送方相互协同工作,否则会造成数据丢失。
和所有的通信编程一样,socket编1232002年9月 周炎涛等:TCP/IP协议下网络编程技术及其实现程也遵循数据分包传送这一基本规则。
也就是说,在socket编程中,每次发送和接收一个包,以保证数据传输的安全性和稳定性,同时也不至于过多地占用系统资源。
Winsocket是在Windows进行网络通信编程的API接口,它是从Berkeley socket扩展而来的[5],也是Windows网络编程的事实标准。
如果从最原始开始编写分布式系统进程通信的程序,我们必须对相关的网络协议、系统的低层知识以及网络软硬件技术有全面的熟悉和掌握。
而在Window s95/98,Window s NT下进行Winsocket开发,我们可以使用很多编程语言,如VC++,Java, Delphi,VB等。
它们对原来的Window s Sockets库函数进行了一系列封装,继而产生了很多类,封装着有关Socket的各种功能,使编程变得更加简单。
以下以Delphi环境下实现Winsocket应用为例说明。
Delphi中Winsocket分为两种组件:ClientSock et和ServerSocket,它们分别作为客户端和服务器端的组件。
即在客户端程序中采用ClientSocket组件,而在服务器端则采用ServerSocket组件。
通过这两种组件之间的通信,再加上辅助的应用程序代码,就可以实现一个简单的通信程序。
当然在客户端程序中再引入ServerSocket的话,那么客户端程序就可以充当服务器,对其他的客户端程序的请求进行响应。
对于ClientSocket组件,它用于请求方。
也就是说,它的动作是主动地建立连接;而ServerSocket 组件用于响应方,其动作是侦听以及被动接受连接。
组件ClientSocket的属性是相对静态的,它和ServerSocket之间只是连接和断开的关系。
并且仅当ServerSocket对其接受才表示建立连接。
组件ServerSocket的属性是动态的。
伴随着一个新的ClientSocket与之建立连接的同时,就会产生一个新的Socket与该ClientSocket对应,保持单独的连接,进行单独的通信。
因此,在同一个ServerSocket中,可以与多个ClientSocket保持同时连接和各自独立的通信。
ServerSocket的属性Socket.ActiveConnections用于表示客户端连接的数量;属性Socket.Connections[Index]则用于访问单个与ClientSocket连接的socket。
正是这样的结构,才使得WinSocket技术能够稳定实现一个服务程序向多个客户端提供服务。
Delphi中编写Winsocket程序的步骤分为: Winsocket组件属性设置; 建立与远程计算机的连接; 计算机间的数据传输。
虽然Delphi使用Winsocket组件十分方便,但是要真正熟练运用它来实现复杂的网络应用程序的开发,必须进一步研究,掌握其它如NMPOP3、NMU DP、NMFTP等网络组件的编程技巧。
3 结束Socket提供用户处理通信的方法,使得相关进程可以存在分布式系统中,T CP/IP网络环境下的应用程序是通过网络(应用)编程界面(socket)实现的,网间应用程序之间的作用方式为Client/Server 模式。