29、网络编程与安全：原理、实践与案例分析

网络编程与安全：原理、实践与案例分析

1. 网络基础

1.1 网络类型与连接

网络可分为电路交换网络和分组交换网络。电路交换网络在通信前需建立专用连接，如传统电话网络；分组交换网络则将数据分割成数据包进行传输，提高了网络资源利用率。

局域网（LAN）通常采用星型拓扑结构，通过以太网进行连接，使用双绞线作为传输介质。以太网帧包含前导码、类型指示、数据有效载荷和循环冗余校验和（CRC）。

不同网络之间通过网关进行连接，实现网络互联。互联网是全球最大的网络互联系统，由多个自治网络组成。

1.2 网络地址

网络地址是网络通信的基础，常见的地址类型包括以太网地址（MAC 地址）、IP 地址和端口号。
- MAC 地址 ：用于标识网络设备的物理地址，长度为 48 位，全球唯一。
- IP 地址 ：用于标识网络中的主机，分为 IPv4 和 IPv6 两个版本。IPv4 地址采用点分十进制表示，如 192.168.1.1；IPv6 地址采用冒号分隔的十六进制表示，提供了更大的地址空间。
- 端口号 ：用于区分同一主机上的不同应用程序，范围从 0 到 65535。常见的端口号如 HTTP 服务使用 80 端口，HTTPS 服务使用 443 端口。

1.3 网络协议

网络协议是网络通信的规则和标准，常见的网络协议包括 TCP、UDP、HTTP、FTP 等。
- TCP（传输控制协议） ：提供可靠的、面