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计算机网络基础入门

目录：

1. 简介
2. 网络分层模型
3. 数据封装与解封装
4. IP地址与子网掩码
5. 网络协议
6. 示例代码

1. 简介

计算机网络是指将地理位置不同的多台计算机及外部设备通过通信线路连接起来，实现信息资源共享和信息传递的系统。计算机网络是现代信息社会的基础，涉及到数据通信、网络协议、网络硬件等多个方面。

2. 网络分层模型

计算机网络通常采用分层模型来简化网络设计和管理。常见的分层模型有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。

• OSI七层模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层
• TCP/IP四层模型：网络接口层、网络层、传输层、应用层

3. 数据封装与解封装

在网络中传输数据时，每层都会对数据进行封装，添加本层的控制信息，然后传递给下一层。接收方则进行相反的操作，称为解封装。

例如，应用层将数据传递给传输层，传输层添加端口号等控制信息后传递给网络层，网络层添加IP地址等控制信息后传递给数据链路层，数据链路层添加MAC地址等控制信息后传递给物理层，物理层将数据转换为电信号或光信号发送到网络上。

4. IP地址与子网掩码

IP地址是网络中设备的标识，由32位二进制数组成，分为A、B、C、D、E五类。子网掩码用于划分网络地址和主机地址，与IP地址结合使用。

例如，IP地址为192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0，表示该设备位于192.168.1.0网络，主机部分为1。

5. 网络协议

网络协议是计算机网络中设备之间进行通信的规则。常见的网络协议有TCP、UDP、HTTP、FTP等。

• TCP（传输控制协议）：面向连接的可靠传输协议，保证数据按顺序传输。
• UDP（用户数据报协议）：无连接的不可靠传输协议，传输速度快但不保证数据按顺序传输。
• HTTP（超文本传输协议）：用于传输网页数据的协议。
• FTP（文件传输协议）：用于传输文件的协议。

6. 示例代码

以下是一个简单的Python代码示例，使用socket库实现TCP客户端和服务器的通信：

服务器端代码：

import socketserver_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('localhost', 12345))
server_socket.listen(5)print("服务器已启动，等待客户端连接...")client_socket, client_address = server_socket.accept()
print("客户端已连接，地址：", client_address)while True:data = client_socket.recv(1024)print("收到数据：", data.decode())client_socket.sendall(data)

客户端代码：

import socketclient_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
client_socket.connect(('localhost', 12345))client_socket.sendall(b'Hello, Server!')
data = client_socket.recv(1024)
print("收到回应：", data.decode())client_socket.close()

运行服务器端代码，然后运行客户端代码，可以看到服务器和客户端之间的通信。
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