网络编程实用教程课后习题

第一章网络编程基础

1.什么是线程，什么是进程？

答：进程是处于运行过程中的程序实例，是操作系统调度和分配资源的基本单位。一个进程实体由程序代码、数据和进程控制块三部分构成。线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。

2.描述网络应用程序的一般组成。为什么说应用层协议是在应用程序中实现的?

答：从功能上，可以将网络应用程序分为两部分，一部分是专门负责网络通信的模块，它们与网络协议栈相连接，借助网络协议栈提供的服务完成网络上数据信息的交换。另一部分是面向用户或者作其他处理的模块，它们接收用户的命令，或者对借助网络传输过来的数据进行加工，这两部分模块相互配合，来实现网络应用程序的功能。

2.实现网间进程通信必须解决哪些问题？

答：（1）网间进程的标识问题；（2）如何与网络协议栈连接的问题；（3）协议的识别问题；（4）不同的通信服务的问题

4.说明TCP/IP中，端口的概念和端口的分配机制。

答：端口是TCP/IP协议族中，应用层进程与传输层协议实体间的通信接口。TCP/IP协议采用了全局分配（静态分配）和本地分配（动态分配）相结合的分配方法。

对于TCP，或者UDP，将它们的全部65535个端口号分为保留端口号和自由端口号两部分。保留端口的范围是0—1023，又称为众所周知的端口或熟知端口（well-known port），其余的端口号，1024-65535，称为自由端口号，采用本地分配，又称为动态分配的方法。

总之，TCP或UDP端口的分配规则是：

端口0：不使用，或者作为特殊的使用；端口1-255：保留给特定的服务，TCP和UDP均规定，小于256的端口号才能分配给网上著名的服务；端口256-1023：保留给其他的服务，如路由；

端口1024-4999：可以用作任意客户的端口；端口5000-65535：可以用作用户的服务器端口。

5.什么是网络应用进程的网络地址？说明三元组和五元组的概念。

答：应用层进程地址=（传输层协议，主机的IP地址，传输层的端口号），它标识了因特网中，进程间通信的一个端点，也把它称为进程的网络地址。

（传输层协议，主机的IP地址，传输层的端口号），这样一个三元组，叫做一个半相关（half-association）。

(传输层协议，本地机IP地址，本地机传输层端口，远地机IP地址，远地机传输层端口)，五元组称为一个全相关（association）。即两个协议相同的半相关才能组合成一个合适的全相关，或完全指定一对网间通信的进程。

6.举例说明面向消息的协议与基于流动协议有什么不同。

答：例如甲向乙发送三个消息，分别是：128、64和32字节。

面向消息的协议中，如果接受缓冲区是256字节，足以接收3条消息，且这三条消息全部达到。乙仍然需要发送3条读取消息。分别返回128、64、32字节，而不用一次读取来调用者单个数据包。

基于流的消息协议中，在接收端乙的堆栈把所有进来的消息数据包聚集在一起，放入堆栈，等待应用进程读取。进程发送读取命令，指定了进程接收缓冲区，如果进程缓冲区有256字节，系统马上返回全部224字节。

7.TCP提供的服务有哪些特征？

答：应用层进程提供一个面向连接的、端到端的、完全可靠的（无差错、无丢失、无重复或失序）全

双工的流传输服务。允许网络中的两个应用程序建立一个虚拟的链接，在任何一个方向上发送数据，把数据当作一个双向字节流进行交换，最后终止连接。

8.简要说明三类网络编程。

答：基于WWW应用的网络编程技术，包括所见即所得的网页制作工具，和动态服务器页面的制作技术。.NET平台有四组产品①开发工具②专用服务器③ Web 服务。④设备。顺应了软件工业的趋势，包括4个方面：①分布式计算②组件化③企业级别的服务④ WEB 范型转移。.NET平台由三层

软件构成①顶层是全新的开发工具，②中间层包括三部分：.NET服务器、.NET服务构件和.NET 框架。③底层是WINDOWS操作系统。Web服务是松散耦合的可复用的软件模块，在Internet上发布后，能通过标准的Internet 协议在程序中访问，具有以下的特点：（1）可复用（2）松散耦合（3）封装了离散（4）Web服务可以在程序中访问（5）Web服务在Internet上发布

9．说明C/S模式的概念、工作过程和特点。

答：C/S模式即客户机/服务器模式，是应用程序最常用的通信模式。

服务器的工作过程是：（1）打开一通信通道，并告知服务器所在的主机，它愿意在某一公认的地址上接收客户请求。（2）等待客户的请求到达该端口。（3）服务器接收到服务请求，处理该请求并发送应答信号。为了能并发地接收多个客户的服务请求，要激活一个新进程或新线程来处理这个客户请求（如UNIX 系统中用fork、exec）。服务完成后，关闭此新进程与客户的通信链路，并终止。（4）返回第二步，等待并处理另一客户请求。（5）在特定的情况下，关闭服务器。

客户方工作过程：

（1）打开一通信通道，并连接到服务器所在主机的特定监听端口。（2）向服务器发送请求报文，等待并接收应答；继续提出请求，与服务器的会话按照应用协议进行。（3）请求结束后，关闭通信通道并终止。

特点：（1）客户和服务器都是软件进程，C/S模式是网络上通过进程通信建立分布式应用的常用模型。（2）非对称性：服务器通过网络提供服务，客户通过网络使用服务，这种不对称性体现在软件结构和工作过程上。（3）对等性：客户和服务器必有一套共识的约定，必与以某种应用层协议相联，并且协议必须在通信的两端实现。（4）服务器的被动性：服务器必须先行启动，时刻监听，及时服务，只要有客户请求，就立即处理并响应，回传信息。但决不主动提供服务。（5）客户机的主动性：客户机可以随时提出请求，通过网络得到服务，也可以关机走人，一次请求与服务的过程是由客户机首先激发的。（6）一对多：一个服务器可以为多个客户机服务，客户机也可以打开多个窗口，连接多个服务器。（7）分布性与共享性：资源在服务器端组织与存储，通过网络分散在多个客户端使用。

10.说明用户和客户机，服务器和服务器类计算机的区别。

答：“客户”(client)和服务器都指的是应用进程，即计算机软件。

“用户”(user)指的是使用计算机的人。

服务器（server）这个术语来指那些运行着的服务程序。

服务器类计算机（server-class computer）这一术语来称呼那些运行服务器软件的强大的计算机。

第二章 UNIX套接字编程接口

2.实现套接字编程接口的两种方式是什么？

答：一种是在操作系统的内核中增加相应的软件来实现，一种是通过开发操作系统之外的函数库来实现。

4.什么是套接字？

答：是应用程序通过网络协议栈进行通信交互的接口。

5.说明套接字特点。

答：（1）通信域。套接字通常只和同一域中的套接字交换数据。如果数据交换要穿越域的边界，就一定要执行某种解释程序。（2）套接字有三种类型，流式、数据包和原始套接字。（3）套接字由应用层创建，并为其服务，而后被释放。（4）使用确定的IP地址和传输层端口号。

6.说明套接字应用场合。

答：（1）不管是采用对等模式或者客户机/服务器模式，通信双方的应用程序都需要开发。（2）双方所交换数据的结构和交换数据的顺序有特定的要求，不符合现在成熟的应用层协议，甚至需要自己去开发应用层协议，自己设计最适合的数据结构和信息交换规程。

7.说明本机字节顺序和网络字节顺序的概念。

答：在具体计算机中的多字节数据的存储顺序，称为本机字节顺序。多字节数据在网络协议报头中的存储顺序，称为网络字节顺序。

8.流式套接口的工作过程